雷坤等[7]利用中巴资源数据建立了太湖水体TN的遥感反演模型,王学军等[8]就利用TM数据和主成分分析等手段建立了太湖的SD、CODMn、BOD5、DO、TN、TP的监测模型。

此外,一些综合性指标如富营养化程度的遥感监测也得到一定的发展。以富营养化指标为例,可以通过选择与富营养化相关性较高的水质参数如Chl-a、SS、水温等建立其与富营养化指标的关系模型,进行富营养化的间接监测,如杨一鹏等[9]就通过Chl-a、TP、TN、SD、CODMn等参数的营养状态指数与基准参数的相关性进行加权,得到太湖综合营养状态指数(TLI)。

废水污染 在城市污水监测中,由于城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物,它们分解时耗去大量氧气,具有较高的化学耗氧量(COD)和生物耗氧(BOD5),使污水发黑发臭。运用遥感技术来探测时,水体的反射率显著降低。而使用红外传感器,能根据水中含有的染料、氢氧化合物等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况。水体污染状况在彩红外像片上与背景水色有明显的差异。如上海的苏州河在污染最严重时,黑色的河水注入黄浦江,与黄色的黄浦江水形成明显的差异色调,可以在可见光波段的影像上被明显识别出来。

水体热污染调查 电力等工业中使用的冷却水,超过允许的热水排放标准而排入江河湖海时,使自然水体的温度上升,引起水体物理、化学和生物过程的变化,就构成了热污染。应用红外扫描仪记录地物的热辐射能量,能真实地反映地物的温度差异。在热红外图像上,热水温度高,发射的能量多,呈浅色调;冷水或冰发射的能量少,呈深色调。热排水口排出的水流,通常呈白色或灰白羽毛状,呈热水羽流。利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,可确实地绘出水体的等温线。

2 1 2高光谱在水环境监测领域中的应用 高光谱遥感以其特有的高光谱分辨率,对水体污染浓度进行有效识别,因而对调查和监测环境问题具有独到的效果。例如,在对海洋赤潮的监测中,以往利用遥感技术进行监测,因受传感器性能的限制,不能进行定量分析,无法对赤潮作出准确检测,更无法对赤潮进行进一步的分类研究。而高光谱遥感数据因其具有分辨率高、波谱连续性强的特点,不但使对赤潮的准确检测成为可能,而且可对其进行分类和识别[10]。

在内陆水环境遥感研究领域,澳大利亚科研机构CSIRO[11-13]曾选用Mokoan湖地区的CASI高光谱数据,结合地面取样和实验室分析,选用特定模型,进行了以下三方面的工作: 探测混浊水体中的低浓度藻类空间分布并制图; 识别海藻的种类; 估算颗粒、海藻和色素的浓度,取得了较好的结果。此外,他们还利用遥感数据来反演水体的吸收系数和散射系数,以此来判别水体的污染状况。2 2生态环境遥感监测

随着经济发展和人口不断增加,人类社会经济活动的不断扩大,对自然资源日益加大的开采消耗使生态环境受到越来越大的压力,生态环境的恶化成为了实施可持续发展的重大制约性因素。遥感技术是调查、监测、研究土地沙漠化、植被环境变化、湿地环境、城市生态等生态环境的重要手段,对正确地

图2 冰雪过程后植被指数变化

认识和评价生态环境质量,把握不同地域生态环境质量的差异具有重要意义。

刘高焕等[14]建立了黄河三角洲土地利用遥感信息分类体系与动态变化识别模型,开发了基于遥感与地理信息系统的盐碱地监测预报模型、盐碱地分区治理模型、海岸带蚀淤遥感监测模型、水体污染扩散模型、土地退化监测模型和土地利用变化时空分析模型等,实现了区域生态环境的动态监测与综合分析,为黄河三角洲地区的生态环境建设与经济规划、分析与预测提供了信息技术体系与科学数据。

徐心良[15]等运用遥感技术和地面野外调查相结合的方法,监测了08年冰雪灾害对资兴市生态环境的影响。其中遥感监测主要用来获取植被指数(NDVI)和土地覆盖变化数据(见图2),

以评估冰雪过程对植被的破坏情况。

徐昕[16]等通过解译2004年中巴卫星遥感影像,结合上海市区(县)的统计资料,进行土地利用现状分析、专项土地数据分析和城市生态环境质量评价,较全面地衡量上海市生态环境质量。

我国迫切需要建立卫星遥感生态环境监测技术,以便能迅速监测全国范围内的生态环境变化状况,分析其变化原因和发展趋势,定期报告全国的生态环境状况、变化和发展趋势,及时预警并提供决策意见,为国民经济和社会发展提供服务。2 3大气环境遥感

大气环境的遥感调查主要指通过遥感手段调查大气污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等,如辅以少量地面同步监测数据,可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。

大气环境遥感的主要监测对象是大气中的臭氧(O3)、CO2、SO2、甲烷(CH4)等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等。这些气体一般不能用遥感手段直接识别,但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的

NORTHERNENVIRONMENT

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