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遙感對(duì)未來(lái)的展望
遙感是從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上，如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)等，通過(guò)傳感器對(duì)地球表面的電磁波輻射信息進(jìn)行探測(cè)，然后經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析，對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)與監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)從遠(yuǎn)距離采用高空鳥(niǎo)瞰的形式進(jìn)行探測(cè)，包括多點(diǎn)位、多譜段、多時(shí)段和多高度的遙感影像以及多次增強(qiáng)的遙感信息，能提供綜合系統(tǒng)性、瞬時(shí)或同步性的連續(xù)區(qū)域性同步信息，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大優(yōu)越性。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境遙感技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。從陸地的土地覆被變化，城市擴(kuò)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，土壤侵蝕與地面水污染負(fù)荷產(chǎn)生量估算，生物棲息地評(píng)價(jià)和保護(hù)，工程選址以及防護(hù)林保護(hù)規(guī)劃和建設(shè)。到水域的海洋和海岸帶生態(tài)環(huán)境變遷分析，海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質(zhì)、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)，珊瑚和紅樹(shù)林的現(xiàn)狀調(diào)查與變化監(jiān)測(cè)，堤壩的規(guī)劃與水沙平衡分析，水下地形地遙調(diào)查以及水域初級(jí)生產(chǎn)率的估算。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應(yīng)分析，大氣污染范圍識(shí)別與定量評(píng)價(jià)，大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化，全球水、氣和化學(xué)元素等的循環(huán)研究，全球環(huán)境變化以及重大自然災(zāi)害的評(píng)估等，幾乎覆蓋了整個(gè)地球系統(tǒng)。
一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
1.遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
（1）利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高達(dá)1000萬(wàn)噸，利用多光譜航片可對(duì)海面石油污染進(jìn)行半定量分析，將彩色航片同步拍照與近紅外片做的彩色密度分割圖相比較，更精密地判斷和解譯信息，參照?qǐng)D片畫出不同油膜厚度的大致分級(jí)圖。通過(guò)彩色密度分割圖像，特別是數(shù)字密度分割圖，可以更準(zhǔn)確地判斷油量的分布情況。通過(guò)彩色密度分割可把相差零點(diǎn)零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來(lái)，這有利于用航空遙感對(duì)海面油的擴(kuò)散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色，往外擴(kuò)散的油膜變薄，呈黃紫混在一起的顏色，再往外擴(kuò)散的油膜就更薄些呈紫色。通過(guò)對(duì)污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對(duì)比分析，確定油膜的漂移方向，計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。
（2）利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化
浮游植物中的葉綠素對(duì)藍(lán)紫光和紅橙光有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)，我們就可以利用遙感技術(shù)推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區(qū)的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復(fù)合光譜，另外有機(jī)或無(wú)機(jī)顆粒物也會(huì)吸收入射光，影響水體的透明度。
（3）通過(guò)遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染
廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣，可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大，水體反射量也會(huì)相應(yīng)增加，反射峰隨之紅移，定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是0.65～0.85微米。
（4）應(yīng)用紅外掃描儀監(jiān)測(cè)水體熱污染
應(yīng)用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量，真實(shí)反映其溫度差異。在熱紅外圖像上，熱水溫度高，輻射能量多，呈淺色調(diào)。冷水和冰輻射能量少，呈深色調(diào)。熱排水口處通常呈白色羽流，利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割，根據(jù)少量的同步實(shí)測(cè)水溫，畫出水體等溫線。
（5）通過(guò)遙感技術(shù)分析水域的分布變化和水體沼澤化
水體總體反射率較低，選擇1.55～1.75微米波段的多時(shí)域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小，從水體向邊緣有規(guī)律變化，顯示出不同程度的植被特征。
2.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
（1）臭氧層
臭氧層位于地球上空25～30千米的平流層中，對(duì)0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收，可用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個(gè)吸收帶，可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計(jì)來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會(huì)吸收太陽(yáng)紫外線而升溫，可使用紅外波段來(lái)探測(cè)，如用7.75～13.3微米熱紅外探測(cè)器測(cè)定臭氧層的溫度變化，參照濃度與溫度的相關(guān)關(guān)系，推算出臭氧濃度的水平分布。
（2）大氣氣溶膠
利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量，工業(yè)煙霧、火災(zāi)濃煙和大規(guī)模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像，可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛(wèi)星圖可監(jiān)測(cè)沙塵運(yùn)動(dòng)，估計(jì)其運(yùn)動(dòng)速度，及時(shí)預(yù)報(bào)沙塵暴。通過(guò)衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，把災(zāi)害損失降到最低。大比例圖片可用來(lái)調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布，還可以通過(guò)煙囪陰影的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算其大致高度。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)影像進(jìn)行微密度分割，建立煙霧濃度與影像灰度值的相關(guān)關(guān)系，可測(cè)出煙霧濃度的等值線圖。
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（3）有害氣體
彩紅外相片可監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周圍樹(shù)木和農(nóng)作物的危害情況，通過(guò)植物對(duì)有害氣體的敏感性來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。一般污染較輕的地區(qū)，植被受污染的情況不宜被人察覺(jué)，但其光譜反射率卻會(huì)明顯變化，在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長(zhǎng)的植物葉片能強(qiáng)烈反射紅外線，在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子，其葉綠素遭到破壞，對(duì)紅外線的反射能力下降，其彩紅外相片顏色發(fā)暗，如白蠟樹(shù)受污染后呈紫紅色，柳樹(shù)呈品紅色略帶藍(lán)灰色。
（4）氣候變化
美國(guó)、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)晝夜不停地觀測(cè)地球的氣候變化，得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息，對(duì)全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。
3.遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用
彩紅外遙感影像可監(jiān)測(cè)固體廢棄物引起的生態(tài)環(huán)境變化，熱紅外遙感影像可調(diào)查工業(yè)廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環(huán)狀，窄的呈線狀，城市廣場(chǎng)一般以塊狀藍(lán)灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區(qū)呈灰色，高層樓房帶有寬長(zhǎng)影，平房呈密集排列的小長(zhǎng)方塊狀。水系呈淺藍(lán)色，綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息，對(duì)優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)有很大幫
助。另外城市里的高大建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農(nóng)作物為主要下墊面的郊區(qū)有很大不同，利用熱紅外遙感對(duì)城市下墊面進(jìn)行分析就可以得出城市的熱島效應(yīng)。
4.應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)控生態(tài)環(huán)境
遙感影像真實(shí)記錄地貌形態(tài)特征并提供各環(huán)境參數(shù)的組合情況，根據(jù)其空間一致性和差異性進(jìn)行區(qū)域環(huán)境范圍的生態(tài)區(qū)劃。利用遙感衛(wèi)星相片還可以編制森林樹(shù)種、生長(zhǎng)狀況和森林覆蓋圖，使用計(jì)算機(jī)集群分類，精度可高達(dá)8O％ 。一般野生動(dòng)物環(huán)境與森林植被關(guān)系最為密切，通過(guò)研究植物的分布與長(zhǎng)勢(shì)可大致確定動(dòng)物的活動(dòng)繁殖場(chǎng)所，從而編制森林野生動(dòng)物保護(hù)規(guī)劃。
5.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害
遙感技術(shù)對(duì)于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)也很有效。比如說(shuō)地震與地球活動(dòng)構(gòu)造塊體分布及其活動(dòng)方式密切相關(guān)，利用衛(wèi)星預(yù)測(cè)地震技術(shù)主要集中在電磁波輻射和電離層異常監(jiān)測(cè)、地表形變監(jiān)測(cè)、紅外輻射監(jiān)測(cè)以及衛(wèi)星重力監(jiān)測(cè)等方面。但由于目前技術(shù)條件的限制，地震還是不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，2017年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國(guó)人的心，期待有一天，我們中國(guó)人能通過(guò)遙感技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震災(zāi)害，今天的悲劇永遠(yuǎn)不要發(fā)生了。
二、遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光譜信息成像化，雷達(dá)成像多極化，光學(xué)探測(cè)多向化，地學(xué)分析智能化，環(huán)境研究動(dòng)態(tài)化以及資源研究定量化，大大提高了遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標(biāo)發(fā)展。
1.遙感影像獲取技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)
（1）隨著高性能新型傳感器研制開(kāi)發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。遙感傳感器的改進(jìn)和突破主要集中在成像雷達(dá)和光譜儀，高分辨率的遙感資料對(duì)地質(zhì)勘測(cè)和海洋陸地生物資源調(diào)查十分有效。
（2）雷達(dá)遙感具有全天候全天時(shí)獲取影像以及穿透地物的能力，在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域有很大優(yōu)勢(shì)。干涉雷達(dá)技術(shù)、被動(dòng)微波合成孔徑成像技術(shù)、三維成像技術(shù)以及植物穿透性寬波段雷達(dá)技術(shù)會(huì)變得越來(lái)越重要，成為實(shí)現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測(cè)的主要技術(shù)，大大提高環(huán)境資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力。
（3）開(kāi)發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術(shù)，定量估算和監(jiān)測(cè)陸地表面的能量交換和平衡過(guò)程，將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。
（4）由航天、航空和地面觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)等組成以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時(shí)域和全空間的數(shù)據(jù)能力，為地學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)。
2.遙感信息處理方法和模型越來(lái)越科學(xué)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波、分形、認(rèn)知模型、地學(xué)專家知識(shí)以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術(shù)，會(huì)大大提高多源遙感技術(shù)的融合、分類識(shí)別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計(jì)分類、模糊技術(shù)、專家知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類有機(jī)結(jié)合構(gòu)成一個(gè)復(fù)合的分類器，大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺(tái)、多層面、多傳感器、多時(shí)相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復(fù)合應(yīng)用，是目前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也有待進(jìn)一步研究。
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3.3S一體化
計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的發(fā)展、信息共享的需要以及地球空間與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的空間分布式和動(dòng)態(tài)時(shí)序等特點(diǎn)，將推動(dòng)3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對(duì)地觀測(cè)信息提供實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的定位信息和地面高程模型；遙感為地理信息系統(tǒng)提供自然環(huán)境信息，為地理現(xiàn)象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理提供輔助，用于圖像處理時(shí)的幾何配準(zhǔn)和輻射訂正、選擇訓(xùn)練區(qū)以及輔助關(guān)心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中，遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取與處理系統(tǒng)。
4.建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
隨著3S一體化，資源與環(huán)境的遙感數(shù)據(jù)量和計(jì)算機(jī)處理量也將大幅度增加，遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就必須要有更高的處理速度和精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有全并行處理、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和聯(lián)想功能等特點(diǎn)，在解決計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別等特大復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息方面有明顯優(yōu)勢(shì)。認(rèn)真總結(jié)專家知識(shí)，建立知識(shí)庫(kù)，尋求研究定量精確化算法，發(fā)展快速有效的遙感數(shù)據(jù)壓縮算法，建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
5.建立國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)
國(guó)家環(huán)境資源信息是重要的戰(zhàn)略資源，環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。我們要提高對(duì)環(huán)境資源的宏觀調(diào)控能力，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的數(shù)據(jù)和決策支持。
6.建立國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)
國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)將利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地面環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立天地一體化的國(guó)家級(jí)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及重大污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可定期報(bào)告大氣環(huán)境、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的狀況。環(huán)境遙感地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng)，在各種應(yīng)用軟件的輔助下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和管理；環(huán)境遙感專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是其應(yīng)用平臺(tái)，在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應(yīng)用；環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng)，在環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和決策模型的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)分析，制定環(huán)境保護(hù)的輔助決策方案；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。
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遙感技術(shù)在城市水污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于城市信息的分析研究，例如在土地利用、城鎮(zhèn)布局規(guī)劃、交通、綠化以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。遙感技術(shù)在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用更加體現(xiàn)了它的優(yōu)越性，即具有可行、便捷、實(shí)效的特點(diǎn)。該文利用遙感信息的空間性、現(xiàn)勢(shì)性、時(shí)相性特征，解譯了3張不同時(shí)段蘇州河的彩色紅外遙感影像和熱紅外遙感影像的信息，分析了蘇州河水體污染的狀況和歷史原因。研究表明：在20世紀(jì)70年代蘇州河水體環(huán)境良好，到80年代由于沿河居住人口的急劇增加和工業(yè)的過(guò)度發(fā)展而影響了蘇州河的水質(zhì)。90年代，由于人們環(huán)保意識(shí)的提高以及沿河工廠碼頭的遷移，蘇州河的治理已經(jīng)取得了明顯的成效。
1 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及航空、航天技術(shù)的深入，遙感技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于城市信息的分析研究。遙感技術(shù)在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用,具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低、且便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)宏觀、快速、連續(xù)、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)環(huán)境污染的有效高新技術(shù)手段。介紹應(yīng)用于環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中反映水體污染源的彩色紅外影像及熱紅外影像的信
息特征。并以上海市蘇州河為例，通過(guò)對(duì)3個(gè)不同時(shí)相的航空遙感影像的解譯分析，清楚地得到了蘇州河水體污染的動(dòng)態(tài)狀況。同時(shí)通過(guò)有關(guān)資料查證得出，影響蘇州河水體污染的主要原因是城市人口的生活污水排放和沿河工業(yè)帶的急劇發(fā)展。
當(dāng)前，遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）的結(jié)合應(yīng)用日趨成熟。通過(guò)GIS地圖分析可以精確地判讀出城市水體污染的動(dòng)態(tài)信息，起到了時(shí)時(shí)監(jiān)控的效果，并確保了監(jiān)控的真實(shí)性，從而對(duì)蘇州河治理工程決策的正確性、及時(shí)性起到了至關(guān)重要的作用�；谶b感技術(shù)和GIS分析系統(tǒng)的應(yīng)用，就能幫助管理決策者更好地分析和確定宏觀工程問(wèn)題，并作出及時(shí)有效的決策去解決它們。
2 利用遙感技術(shù)進(jìn)行水體污染監(jiān)測(cè)的研究
2.1 污染水體的反射光譜特征
對(duì)水體的遙感監(jiān)測(cè)是以污染水與潔凈水的反射光譜性能對(duì)比研究為基礎(chǔ)的�？偟目磥�(lái)，清潔水體反射率比較低，水體對(duì)光有較強(qiáng)的吸收性能，而較強(qiáng)的分子散射性僅存在于光譜區(qū)較短的波段上。故在一般遙感影像上，水體表現(xiàn)為深色調(diào)，在紅外波段上尤其明顯。水中懸浮物微粒會(huì)對(duì)入射進(jìn)水里的光發(fā)生散射和反射，增大了水體的反射率。懸浮物含量增加，水體反射率也變大。水體里浮游植物大量繁殖是水體富營(yíng)養(yǎng)化的顯著標(biāo)志。由于浮游植物體內(nèi)含的葉綠素對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光波段具有特殊的“陡坡效應(yīng)”，使得那些浮游植物含量大的水體,兼有水體和植物的反射光譜特征。隨著浮游植物含量的增高，其光譜曲線與綠色植物的反射光譜越近似。
石油污染是一種常見(jiàn)的水體污染現(xiàn)象。水體里污油濃度越高，散射光就越強(qiáng)。城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有許多有機(jī)物，它們?cè)诜纸鈺r(shí)耗去大量溶解氧，造成水體發(fā)黑發(fā)臭。在遙感影像上，這些水體的反射率都很低，呈現(xiàn)為深黑色條帶狀[1～2]。
2.2 應(yīng)用彩色紅外影像監(jiān)測(cè)水體污染信息
2.2.1 污染水的判讀標(biāo)志
一般而言，可見(jiàn)光黑白影像記錄水體的反射光譜信息,是依靠灰度特征表示的。而彩色影像通過(guò)豐富的色彩、明亮度和飽和度記錄水體表面的各種信息，能突出表現(xiàn)水面細(xì)微的變化。研究表明，應(yīng)用彩色紅外影像監(jiān)測(cè)水體污染狀況效果最為理想。
根據(jù)在城市地區(qū)試驗(yàn)研究的結(jié)果，認(rèn)為1：10000比例尺的彩色紅外航空像片是比較適用的。識(shí)別水體污染的特征標(biāo)志，包括影像的色彩、污染水體的紋理及其相關(guān)的輔助標(biāo)志[1]。
2.2.2 污染物擴(kuò)散狀態(tài)的影像特征
遙感監(jiān)測(cè)視野開(kāi)闊，對(duì)大面積發(fā)生的水體擴(kuò)散過(guò)程容易通覽全貌，能觀察出污染物的排放源、擴(kuò)散方向、影響范圍以及與清潔水混合稀釋等信息，從而查明污染物的來(lái)龍去脈，為研究人員水樣監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)提供依據(jù)。污染水體在彩色紅外影像上平面展布的圖形特征，會(huì)受到排放源作用力和水體動(dòng)力合成的影響。它的擴(kuò)散形態(tài)可以作為識(shí)別水動(dòng)力特點(diǎn)的標(biāo)志[1～3]。
(1) 靜態(tài)水中污染物的擴(kuò)散
在水流靜止的環(huán)境里，污染物的排放都以排污口為中心成半圓形均勻地向外擴(kuò)散，它在彩色影像上的幾何形態(tài)非常明顯。當(dāng)排放口污水?dāng)?shù)量很大，污水流速很快時(shí)，則在平面上展布為扇狀或喇叭狀。
(2) 流動(dòng)水中污水的擴(kuò)散
由于受河水動(dòng)力作用，從排污口排放的污水向下游順?biāo)鞣较驍U(kuò)散并在平面上展開(kāi)，且很快與河水摻混發(fā)生稀釋作用，故在彩色紅外影像上還可以觀察到水流的動(dòng)力特點(diǎn)。
(3) 河口海灣內(nèi)污水的擴(kuò)散
在河口海灣地區(qū)，當(dāng)污染水體注入時(shí)，由于受潮汐運(yùn)動(dòng)的影響，污染物隨水流漂浮移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與潮汐推移方向相同。海洋潮汐每天周期性地發(fā)生漲落，污染物運(yùn)動(dòng)方向也相應(yīng)發(fā)生改變，在彩色紅外影像上展布的形態(tài)也表現(xiàn)出不同圖案。在發(fā)生涌潮時(shí)，排污口污水呈現(xiàn)連續(xù)的一片；一旦退潮，污水與排污口失去聯(lián)系，形成了脫離污染源的離岸孤立的混濁水體。
2.2.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)的影像指示物
利用彩色紅外像片監(jiān)測(cè)水質(zhì)污染，除了上述影像色彩特征外，還可以憑借指示物發(fā)現(xiàn)隱蔽的污染物排放源，查明那些用肉眼不能直接觀察到的污染物。實(shí)踐證明，水中的懸浮泥沙和浮游植物可以作為判讀指示物[2～4]。
(1) 懸浮泥沙在水污染監(jiān)測(cè)中的指示作用
水中的泥沙微粒，是許多污染物強(qiáng)有力的吸附物。例如重金屬離子、農(nóng)藥和殺蟲(chóng)劑，排放進(jìn)入水體后大部分依附在懸浮泥沙上。所以在彩色紅外圖像上通過(guò)對(duì)懸浮泥沙的判讀分析，可以追蹤重金屬等污染物的行跡。對(duì)于堆放在池塘邊的垃圾對(duì)水環(huán)境的影響，可在彩色紅外像片上看到因受到水浸泡而向水中擴(kuò)散的黑色羽流。
(2) 浮游植物在水污染監(jiān)測(cè)中的指示作用
浮游植物具有葉綠素反射光譜的“陡坡效應(yīng)”，在彩色紅外像片上能呈現(xiàn)紅色色調(diào)而易于識(shí)別。利用水體中浮游植物可以追蹤到污染物的排放源。在天津海河，曾從彩色紅外像片上
發(fā)現(xiàn)呈紫紅色的條帶狀的浮游植物蜿蜒伸展，經(jīng)研究是與紡紗廠的污水排放有關(guān)系，從而查明了這個(gè)從不被注意的排污口[6]。
2.3 應(yīng)用紅外遙感監(jiān)測(cè)水污染
2.3.1 監(jiān)測(cè)熱污染
熱紅外掃描圖像主要反映目標(biāo)的熱輻射信息，對(duì)監(jiān)測(cè)工廠的熱水排放造成的污染很有效。無(wú)論白天、黑夜，在熱紅外像片上熱水排放口的位置、排放熱水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯，水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來(lái)。因而利用熱紅外遙感影像能有效地探測(cè)到水污染的排放源。
例如，利用多時(shí)相的熱紅外圖像，并結(jié)合地面觀測(cè)，有關(guān)部門分析研究了海河全線79km的熱污染狀況。查明熱污染源有23個(gè)，熱水排放口達(dá)40多個(gè)，熱水總排放量約8.5×108t/a，并劃分出了無(wú)熱污染、輕度熱污染、中度熱污染、重度熱污染和嚴(yán)重?zé)嵛廴竞佣蝃4～5]。
2.3.2 監(jiān)測(cè)油污染
未污染的海水與水面上的油膜，由于兩者的輻射發(fā)射率（即比輻射率）不同，即使它們?cè)谙嗤臏囟认�，輻射溫度也不相同。�?yīng)用紅外掃描儀進(jìn)行航空遙感監(jiān)測(cè)，就能測(cè)出它們輻射溫度的差值，從而顯示出海面油污染分布的情況。在夜晚拍攝的熱紅外圖像上，船舶翻起的浪花呈現(xiàn)出較淺的色調(diào)顯示，像片上呈現(xiàn)出白色條帶，而排油的地方則呈現(xiàn)出黑色條帶。根據(jù)油膜的厚薄在像片上表現(xiàn)為灰階的不同，可以計(jì)算出油膜覆蓋的面積和數(shù)量。
2.4 水質(zhì)的遙感定量監(jiān)測(cè)
2.4.1將水面反射光譜測(cè)量結(jié)果與水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行回歸分析，建立某一譜段上光譜反射率與某些水質(zhì)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系式。例如，在長(zhǎng)春地區(qū)，曾求得在0.65～0.85m譜段，水體積分反射率PΔλ與懸浮泥沙濃度C之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：PΔλ＝0.628C0.53
遙感對(duì)未來(lái)的展望 [篇2]
日前在我國(guó)舉行的第21屆國(guó)際攝影測(cè)量與遙感大會(huì)技術(shù)成就展上，我國(guó)展區(qū)展示的“影像中國(guó)”演示系統(tǒng)吸引了眾多觀眾：站在“影像中國(guó)”演示系統(tǒng)屏幕前，戴上特制的眼鏡，原來(lái)重疊模糊的圖像變得清晰而立體。如果利用人機(jī)互動(dòng)進(jìn)行操作，就可以身臨其境地在影像中遨游了。
專家介紹，之所以有這種身臨其境的感覺(jué)，就是因?yàn)樵撓到y(tǒng)采用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)，疊加了數(shù)字高程模型制作的三維影像。觀眾利用操縱桿或觸摸屏，不僅可以隨心所欲地欣賞各地風(fēng)光，還能在全國(guó)范圍內(nèi)查詢給定的位置。
以影像為基礎(chǔ)的攝影測(cè)量與遙感，開(kāi)辟了人類認(rèn)知地球的嶄新視角，提供了認(rèn)識(shí)世界的新方法和新手段，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪業(yè)的歷史性跨越，并為我國(guó)信息化建設(shè)筑石鋪路。
測(cè)繪技術(shù)飛速發(fā)展
世界各國(guó)都非常重視攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展。截至目前，以攝影測(cè)量與遙感為代表的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在我國(guó)也得到了廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了測(cè)繪行業(yè)信息化發(fā)展步伐，并確立了我國(guó)在攝影測(cè)量與遙感領(lǐng)域的大國(guó)地位。
在攝影測(cè)量與遙感技術(shù)帶動(dòng)下，我國(guó)測(cè)繪事業(yè)發(fā)展進(jìn)入了以數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)化、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息服務(wù)社會(huì)化為特征的信息化測(cè)繪體系建設(shè)新階段。目前，攝影測(cè)量與遙感已同大地測(cè)量、衛(wèi)星定位、地圖制圖與地理信息系統(tǒng)以及工程測(cè)量等一起構(gòu)成了整體的測(cè)繪學(xué)科與技術(shù)體系，使我國(guó)的測(cè)繪行業(yè)在經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量后，步入數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量時(shí)代。
特別是進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)字航空傳感器的傳入讓國(guó)內(nèi)測(cè)繪業(yè)如虎添翼，城市大比例尺航空攝影測(cè)量制作的正射影像圖得到迅速發(fā)展，我國(guó)合成孔徑雷達(dá)技術(shù)從二維走向三維，地圖產(chǎn)品不再只由線條組成，而是以影像和三維立體形式來(lái)表現(xiàn)。
測(cè)繪技術(shù)得到飛速發(fā)展。我國(guó)自主研制的數(shù)碼航攝儀不僅達(dá)到了世界先進(jìn)水平，而且已轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，應(yīng)用于地形圖生產(chǎn)。據(jù)介紹，通過(guò)數(shù)碼航攝儀獲取的汶川災(zāi)區(qū)全部圖像，分辨率已經(jīng)達(dá)到了0.2至0.3米的高清晰水平。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的自動(dòng)道路測(cè)量車，是目前具備世界先進(jìn)水平的車載移動(dòng)測(cè)量產(chǎn)品，已應(yīng)用在基礎(chǔ)測(cè)繪、電子地圖、鐵路、公路、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域，在北京奧運(yùn)會(huì)建設(shè)工程中也得到大量應(yīng)用。
現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)大大提高了工作效率。比如，過(guò)去大地信息的數(shù)據(jù)采集，要靠測(cè)繪工作者的雙腳“丈量”土地。如今，衛(wèi)星和飛機(jī)帶著攝像機(jī)或照相機(jī)在空中飛一遍整個(gè)測(cè)區(qū)就可以完成，而且不受地形地貌限制。2017年我國(guó)成功發(fā)射的嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星，就是利用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)，在完成月球表面的高度測(cè)量后，將繪制立體的月球地圖，到時(shí)候普通人也能一睹月球的真實(shí)容貌。
此外，采用攝影測(cè)量和遙感技術(shù)已經(jīng)構(gòu)建起1:5萬(wàn)以上的全國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、地名數(shù)據(jù)庫(kù)和土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)等，各省區(qū)市已經(jīng)或者正在建立1:1萬(wàn)全省基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。許多大中城市還建立起更大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，成為構(gòu)建“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字省區(qū)”、“數(shù)字城市”的重要基礎(chǔ)，為信息化社會(huì)搭建了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。
助力行業(yè)信息化
我國(guó)和平利用地理空間技術(shù)的成就和成效顯著，以應(yīng)用帶動(dòng)發(fā)展，促進(jìn)了我國(guó)攝影測(cè)量與遙感的廣泛應(yīng)用，成為各行各業(yè)的好幫手。
近年來(lái)，攝影測(cè)量與遙感已在測(cè)繪、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、氣象、資源環(huán)境、城市建設(shè)、海洋及防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了越來(lái)越重要的技術(shù)支撐和服務(wù)作用。
在汶川大地震的危急時(shí)刻、在災(zāi)后重建的關(guān)鍵階段，攝影測(cè)量與遙感成為快速獲取災(zāi)情的最佳途徑。據(jù)執(zhí)行災(zāi)區(qū)測(cè)量任務(wù)的四川測(cè)繪局同志介紹，災(zāi)情發(fā)生后，在空中航線被視為“生命線”的危急時(shí)刻，空管部門卻為執(zhí)行災(zāi)區(qū)航空攝影測(cè)量任務(wù)的測(cè)繪工作者“擠”出了一條航線。因?yàn)榍熬�指揮救援急需的就是災(zāi)后最新影像圖，有了圖，就如有了“千里眼”，救災(zāi)救援才能更精準(zhǔn)定位。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果也證明，災(zāi)后影像圖以及地理信息數(shù)據(jù)在抗震救災(zāi)中的不可或缺性。汶川大地震發(fā)生后，測(cè)繪系統(tǒng)為100多個(gè)部門和單位提供了大量測(cè)繪保障服務(wù)，累計(jì)提供災(zāi)區(qū)地圖
5.3萬(wàn)張，其中，新加工制作3.1萬(wàn)張；遙感影像等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)約12000GB,滿足了有關(guān)部門和單位抗震救災(zāi)對(duì)地圖和地理信息的急需。及時(shí)為空降空投提供控制點(diǎn)數(shù)據(jù)近1200點(diǎn)，讀取坐標(biāo)數(shù)據(jù)3000多個(gè)，極大提高了空降空投的準(zhǔn)確率。
衛(wèi)星遙感系統(tǒng)廣泛服務(wù)于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的各方面。據(jù)介紹，山東省國(guó)土測(cè)繪院借助衛(wèi)星數(shù)據(jù)，有效地監(jiān)測(cè)省內(nèi)全部露天和井采圖斑信息，解決了以往地面檢查難以達(dá)到“全面覆蓋、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)”的問(wèn)題。專家認(rèn)為，其技術(shù)成果在礦山開(kāi)采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，整體水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。統(tǒng)計(jì)顯示，山東省在蒼山試點(diǎn)期間，國(guó)土部門通過(guò)衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)檢查、結(jié)合日常巡查，查處違法采礦40多起，越界采礦7處，對(duì)20多處無(wú)證采礦進(jìn)行了礦坑回填，取得了良好的礦產(chǎn)資源執(zhí)法監(jiān)管效果。
攝影測(cè)量與遙感為北京奧運(yùn)會(huì)提供了多項(xiàng)服務(wù)。開(kāi)發(fā)了應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)，為奧運(yùn)場(chǎng)館應(yīng)急信息管理提供技術(shù)支持；為奧運(yùn)交通運(yùn)行中心建成了北京奧運(yùn)服務(wù)車輛GPS衛(wèi)星定位監(jiān)控調(diào)度綜合管理系統(tǒng)等。
綜合水平仍待提高
隨著我國(guó)攝影測(cè)量步入全數(shù)字階段和遙感進(jìn)入高分辨率及三維立體觀測(cè)階段，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度將日益拓展。
中國(guó)科學(xué)院院士、遙感應(yīng)用專家徐冠華十分感慨：“如果沒(méi)有現(xiàn)代攝影測(cè)量與遙感，我們就不可能對(duì)人類目前所面臨的資源、環(huán)境、全球變化、可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題有像今天這樣的認(rèn)識(shí)，有這樣的緊迫感。如果沒(méi)有現(xiàn)代攝影測(cè)量與遙感，我們就不可能對(duì)重大自然災(zāi)害、資源環(huán)境等問(wèn)題作出快速反應(yīng)。”可以說(shuō)，攝影測(cè)量與遙感作為一種重要的觀測(cè)技術(shù)和利用手段，已深入人心。
盡管我國(guó)遙感技術(shù)取得了巨大成績(jī)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距。徐冠華指出，還必須努力提高我國(guó)遙感技術(shù)的綜合水平。
首先，加強(qiáng)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的整體規(guī)劃和總體設(shè)計(jì)�！耙浞挚紤]對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的光譜分辨率、空間分辨率和它的運(yùn)行轉(zhuǎn)道等因素�！痹诖嘶A(chǔ)上做出最好的規(guī)劃，安排好先后順序，從而把有限資源集成起來(lái)，獲得最大的成果和最好的效果，滿足各方需求。
第二，加強(qiáng)各個(gè)部門之間的協(xié)調(diào)�！耙訌�(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)共享，這是有效利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。這個(gè)問(wèn)題解決不了，必然會(huì)造成大量資源和人力浪費(fèi)�！�
第三，加強(qiáng)傳感器的研制。我國(guó)在這方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距比較大。“要加強(qiáng)傳感器的研究，增強(qiáng)傳感器的工作能力，延長(zhǎng)工作壽命，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)使中國(guó)傳感器研制水平有比較大的提高�！贝送�，在數(shù)據(jù)處理能力、分析能力等方面也有很多工作要做。把這些工作做好了，中國(guó)衛(wèi)星遙感的潛力將會(huì)得到更大的發(fā)揮。
業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，未來(lái)10年中，遙感技術(shù)將步入一個(gè)能迅速、及時(shí)提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的新階段。隨著空間技術(shù)發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛。
遙感經(jīng)歷了60年代的奠基、70年代的發(fā)展、80年代的鞏固、90年代的大發(fā)展，已為世人所矚目。自90年代以后，一系列新思想、新概念、新方法、新工藝正在醞釀和形成，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，特別是隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，遙感正在向高分辨率、高光譜等方向發(fā)展。 譬如1999年美國(guó)發(fā)射Landsat7,2017年又發(fā)射Landsat8；衛(wèi)星技術(shù)有著很大改進(jìn)，波譜范圍在擴(kuò)大，分辨率在提高，同年中國(guó)和巴西聯(lián)合研制的中巴地球資源衛(wèi)星即資源一號(hào)衛(wèi)星也發(fā)射成功，2017年分辨率為2m的高分一號(hào)發(fā)射成功，2017年亞米級(jí)別的高分二號(hào)也發(fā)射成功。
隨著航天技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和遙感觀測(cè)系統(tǒng)性能的不斷改進(jìn)，遙感技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了新的高-潮，世界各國(guó)競(jìng)相研究、開(kāi)發(fā)和發(fā)射高分辨率遙感衛(wèi)星。目前在軌運(yùn)行的各種民用高分辨率遙感衛(wèi)星就有十多顆。其中法國(guó)SPOT6/7提高到1.5m，俄羅斯的Resource系列衛(wèi)星所用的KVR-1000、DK-5和KFA-3000型的分辨率均達(dá)到了2~3m；美國(guó)數(shù)字地球公司繼QuikBird系列衛(wèi)星成功運(yùn)作后，分別于2017年、200年發(fā)射了具備優(yōu)秀機(jī)動(dòng)性和幾何定位精度、分辨率優(yōu)于0.5m的商業(yè)衛(wèi)星World-1和WorldView-2.而中國(guó)衛(wèi)星的發(fā)展也是有目共睹的，1999年中國(guó)和巴西聯(lián)合研制的中巴地球資源衛(wèi)星即資源一號(hào)衛(wèi)星也發(fā)射成功，2012年中國(guó)第一顆自主的民用高分辨率立體測(cè)繪衛(wèi)星資源三號(hào)成功發(fā)射，2017年分辨率為2m的高分一號(hào)發(fā)
射成功，2017年亞米級(jí)別的高分二號(hào)也發(fā)射成功。
此外，不僅高分辨率光學(xué)衛(wèi)星發(fā)展迅速，高分辨率的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星也得到不斷發(fā)展。例如，加拿大的Radarsat系列雷達(dá)衛(wèi)星在精細(xì)模式下已經(jīng)能達(dá)到3m的分辨能力。而德國(guó)發(fā)射的Terra-SAR雷達(dá)衛(wèi)星，其點(diǎn)模式地面分辨率達(dá)到1~3m，幅寬為10Km；而條帶模式地面分辨率為3~15m,幅寬40~60Km;寬掃描式地面分辨率為15~30Km,幅寬為100~200Km.
遙感的應(yīng)用方面也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)礦產(chǎn)、核能、冶金、石油、煤炭、地震、水電、鐵道、城建、環(huán)境保護(hù)、土地、氣象、海洋、測(cè)繪、綜合考察、地理、土壤、沙漠、冰川、軍事等部門。在遙感應(yīng)用的深度和廣度不斷擴(kuò)展的情況下，微波遙感應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓、遙感應(yīng)用成套技術(shù)的發(fā)展以及地球系統(tǒng)的全球綜合研究等成為當(dāng)前遙感發(fā)展的又一動(dòng)向。具體表現(xiàn)為，從單一信息源（或單一傳感器）的信息（或數(shù)據(jù))分析向多種信息源的信息（包括非遙感信息）復(fù)合及綜合分析應(yīng)用發(fā)展；從靜態(tài)分析研究向多時(shí)相的動(dòng)態(tài)研究，以及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方向發(fā)展；從定性判讀、制圖向定量分析發(fā)展；從對(duì)地球局部地區(qū)以及各個(gè)組成部分的專題研究向地球系統(tǒng)的全球綜合研究方向發(fā)展。我國(guó)在這一時(shí)期，高度重視遙感技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，跟蹤國(guó)際技術(shù)前沿努力創(chuàng)新：建立了國(guó)家級(jí)資源環(huán)境宏觀信息服務(wù)體系；建立了災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)；國(guó)產(chǎn)GIS軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用；國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；發(fā)展遙感前沿技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)；建立了海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)體系。
最后，再介紹下遙感技術(shù)前沿：
多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)
多種遙感數(shù)據(jù)源信息融合是指利用多種對(duì)地觀測(cè)技術(shù)所獲取的關(guān)于同一地物的不同遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的數(shù)據(jù)處理技術(shù)提取各遙感數(shù)據(jù)源的有用信息，最后將其匯集（融合，fusion，merge）到統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系（圖像或特征空間）中進(jìn)行綜合判讀或者進(jìn)一步地解析處理，通過(guò)多種信息的互補(bǔ)性，提高多源空間數(shù)據(jù)綜合利用質(zhì)量及穩(wěn)定性，提高地物識(shí)別。解譯與決策的可靠性及系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的技術(shù)。多源遙感影像數(shù)據(jù)融合在國(guó)際上經(jīng)過(guò)多年研究，技術(shù)上日益成熟。目前，常用的遙感影像融合方法，主要以像元為基礎(chǔ)的加權(quán)融合，HSI變換、K-L變換、比值變換，基于小波理論的特征融合，基于貝葉斯法則的分類融合以及以局部直方圖匹配濾波技術(shù)為基礎(chǔ)的影像數(shù)據(jù)融合。
協(xié)同反演技術(shù)
隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一個(gè)以多時(shí)相、多分辨率、多傳感器。多波段為特征的多層、立體、多角度、全方位和全天候?qū)Φ赜^測(cè)數(shù)據(jù)獲取體系正在形成，能夠獲取巨量的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，這就為多種遙感數(shù)據(jù)的聯(lián)合使用提供了便利條件。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)遙感參數(shù)反演的精度要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的單純使用一種遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)反演的精度已經(jīng)無(wú)法滿足應(yīng)用的要求，甚至無(wú)法進(jìn)行一些參數(shù)的遙感反演，因此，利用多源遙感數(shù)據(jù)對(duì)參數(shù)進(jìn)行協(xié)同反演就顯得極為重要。
同化技術(shù)
四維數(shù)據(jù)同化（four dimension data assimilation，4DDA）簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)同化，是指在考慮數(shù)據(jù)
時(shí)空分布以及觀測(cè)場(chǎng)和背景場(chǎng)誤差的基礎(chǔ)上，在數(shù)值模型的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中融合新的觀測(cè)數(shù)據(jù)的方法。通過(guò)動(dòng)態(tài)模型改進(jìn)天氣和季節(jié)性氣候預(yù)報(bào)，需要多學(xué)科的協(xié)調(diào)發(fā)展，并為地球系統(tǒng)的大氣、陸地、海洋提供可靠的原始狀態(tài)。20年來(lái)，通過(guò)四維數(shù)據(jù)同化提供大氣初始狀態(tài)，已經(jīng)成為海洋、陸地?cái)?shù)據(jù)同化的發(fā)展鋪平了道路。
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