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遙感監(jiān)測技術(shù)
日期:2025-07-11 00:34
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摘要:
遙感監(jiān)測技術(shù)
本節(jié)要求:了解攝影遙感、紅外掃描遙感、相關(guān)光譜遙測、激光雷達(dá)遙測技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的作用。
遙感監(jiān)測就是用儀器對一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行觀測,是一種不直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象而能收集信息,對其進(jìn)行識(shí)別、分析、判斷的更高自動(dòng)化程度的監(jiān)測手段。
它*重要的作用是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測量,快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位和污染范圍的核定(如海洋石油污染、水域熱污染等),以及生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查等。
對環(huán)境污染進(jìn)行遙感監(jiān)測的主要方法有攝影、紅外掃描、相關(guān)光譜和激光雷達(dá)探測。
攝影機(jī)是一種遙感裝置,將其安裝在飛機(jī)、衛(wèi)星上對目標(biāo)物進(jìn)行拍照攝影,可以對土地利用、植被、水體、大氣污染狀況等進(jìn)行監(jiān)測。其原理基于上述目標(biāo)物或現(xiàn)象對電磁波的反射特性有差異,用感光膠片感光記錄就會(huì)得到不同顏色或色調(diào)的照片。
地球表面的各種受監(jiān)測對象具有不同的溫度,其輻射能量隨之不同;溫度愈高,輻射功率越強(qiáng),輻射峰值的波長越短。紅外掃描技術(shù)就是利用紅外掃描儀接受監(jiān)測對象的熱輻射能,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他形式的能量后,加以測量,獲得它們的波長和強(qiáng)度,借以判斷不同物質(zhì)及其污染類型和污染程度。例如水體熱污染、石油污染情況,森林火災(zāi)和病蟲害,環(huán)境生態(tài)等。
相關(guān)光譜技術(shù)是基于物質(zhì)分子對光吸收的原理并輔以相關(guān)技術(shù)的遙測方法。在吸收光譜技術(shù)基礎(chǔ)上配合相關(guān)技術(shù)是為了排除測定中非受檢組分的干擾。這種技術(shù)采用的吸收光為紫外光和可見光,故可利用自然光做光源。在一些特殊場合,也可采用人工光源。
其測定過程是:自然光源由上而下透過受檢大氣層后,使之相繼進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡和分光器,隨后穿過由一排狹縫組成的與待測氣體分子吸收光譜相匹配的相關(guān)器,則從相關(guān)器透射出的光之光譜圖正好相應(yīng)于受檢氣體分子的特征吸收光譜,加以測量后,便可推知其含量。
激光雷達(dá)遙測環(huán)境污染物質(zhì)是利用測定激光與監(jiān)測對象作用后發(fā)生散射、發(fā)射、吸收等現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)的。例如,激光射入低層空氣后,將會(huì)與空氣中的顆粒物作用,因顆粒物粒徑大于或等于激光波長、故光波在這些質(zhì)點(diǎn)上發(fā)生米氏散射。
激光熒光技術(shù)是利用某些污染物分子受到激光照射時(shí)被激發(fā)而產(chǎn)生共振熒光,測量熒光的波長,可作為定性分析的依據(jù);測量熒光的強(qiáng)度可作為定量分析的依據(jù)。
3S技術(shù)系指遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)。
衛(wèi)星遙感技術(shù)可以連續(xù)、大范圍對不同空間的環(huán)境變化及生態(tài)問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測,如海洋等大面積水體污染、大氣中臭氧含量變化、環(huán)境災(zāi)害情況、城市生態(tài)及污染等。
全球定位系統(tǒng)可提供高精度的地面定位方法,用于野外采樣點(diǎn)定位,特別是海洋等大面積水體及沙漠地區(qū)的野外定點(diǎn)。
地理信息系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的對各種空間信息在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行裝載運(yùn)送、處理及綜合分析的工具。
三種技術(shù)相結(jié)合,形成了對地球環(huán)境進(jìn)行空間觀測、空間定位及空間分析的完整技術(shù)體系,為擴(kuò)大環(huán)境監(jiān)測范圍和功能,提高其信息化水平,以及對環(huán)境突發(fā)災(zāi)害事件的快速監(jiān)測、