環境科學3S技術作用論文

　　一、遙感(RS)技術

　　1、遙感技術簡介

　　“遙感”是根據“不同物體的電磁波不同”這個原理來探測地表物體反射或發射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。遙感的工作過程是通過遙感平臺遠載的傳感器來探測地物電磁波特性。遙感平臺的作用就是穩定地運載傳感器。常用的遙感平臺為衛星、飛機和氣球等，當在地面試驗時，還會用到像三角架這樣簡單的遙感平臺。傳感器是安裝在遙感平臺上探測物體電磁波的儀器。針對不同的應用和波段范圍，人們已經研究出很多種傳感器，探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規律轉換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后，要經過一系列復雜的處理，才能提供給不同的用戶使用，用戶用這些處理過的影像開展自己的工作。由于遙感在地表資源環境監測、農作物估產、災害監測、全球變化研究等等許多方面具有顯而易見的優勢，正處于飛速發展中。更理想的平臺、更先進的傳感器和圖像處理技術正在不斷地發展，以促進遙感在更廣泛的領域里發揮更大的作用。我國在九五期間增加接收五顆衛星的'觀測數據，包括RADASAT、SPOT、EOSAT等，其中EOSAT能提供分辨率達一米的衛星影象數據，這大大促進遙感技術在我國的應用。

　　在遙感圖像處理軟件方面，由ERDAS公司研究制的ERDASIMAGINF遙感圖像處理軟件，以其先進的圖像處理技術，友好、靈活的用戶界面和操作方式，面向廣闊應用領域的產品模塊，服務于不同層次用戶的模型開展工具，以及高度的圖象處理和地理信息系統(IP/GIS)集成功能，為遙感及相關應用領域的用戶提供了內容豐富而功能強大的圖象處理工具。我國已有不少研究機構或生產部門將該遙感圖像處理軟件系統應用于環境變化監測與規劃、荒漠化監測等重大項目，取得了很好的社會效益和經濟效益。

　　2、遙感技術的應用

　　遙感技術在資源詳查、資源利用動態、災害監測與評估等方面已得到較廣泛應用。而在海洋資源開發與環境監測、生物量評估與可持續農業中的應用，在全球環境變化與區域持續發展能力建設方面的貢獻，只是剛剛起步。

　　遙感在城市環境污染調查與環境監測方面的應用舉例如下:

　　(1)大氣污染監測。在大比例尺的遙感圖像上，可以直接統計煙囪的數量、直徑、分布以及機動車輛的數量、類型，找出其與燃煤、燒油量的關系，求出相關系數，并結合城市實測資料以及城市氣象、風向頻率、風速變化等因素，則能夠估算城市大氣狀況。

　　(2)水污染調查。由于溶解或懸浮與水中的污染成份濃度不同，使水體顏色、密度、透明度和溫度產生差異，導致水體反射光能量的變化，而在遙感圖像上，能反映為色調、灰諧、形態、紋理等特征的差別，根據這些影像顯示，一般可以識別水體的污染源、污染范圍、面積和濃度。

　　(3)熱污染。利用熱紅外遙感圖像能夠對城市的熱島效應進行有效的調查。

　　我國在沿海城市地區(天津、北京、上海、廣州以及一些河口三角洲如黃河、長江及珠江等三角洲地區)完成了遙感應用試驗，還在攀枝花、沈陽、洛陽、西安、太原等城市進行了城市環境遙感，取得了良好的效果。例如198Q年在天津曾試用不同高度和多種時相的遙感信息，檢驗其對水、熱、植物污染的監測范圍和限度，證明通過熱紅外圖像研究城市熱力景觀效應和熱島效應，可以綜合反映城市工業布局、建筑密度和綠地水域的環境效應，作為評價城市環境質量的主要依據;同時，以韭菜和樹木生態季相規律的異常，追蹤水域和大氣污染的擴散范圍，指示污染程度，可以作為經常監測城市環境的生物標志。通過紅外遙感，還獲得了海河下游海水倒灌，沿岸污水滲漏的紅外圖像，查明了塘沽新港的污水回游和富營養化。通過航空像片，監測了主要街道的車流、車速和密度。在廣州采用彩紅外和天然彩色航空像片進行城市環境檢測，應用結果表明:彩紅外片對檢測大氣污染源、研究大氣污染對植物生態影響均有良好效果，對水污染中出現富營養化也有明顯反映。天然彩色片對研究水污染、檢測污染源范圍分布、確定污染等級效果良好。但上述像片難以檢測水體的油污染。由于環境監測不僅著眼與物質的空間分布，還要追蹤物質遷移和能量轉換的動態規律，即由二維、三維研究延伸到多維分析，從而反是地球動力學所產生的時間與空間變化，達到解釋運動現象，查明來龍去脈的目的，因此有待于對遙感信息的進一步開發和應用。

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