遙感技術(shù)應(yīng)用的幾個(gè)問題

遙感技術(shù)應(yīng)用的幾個(gè)問題第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四主要內(nèi)容：一、遙感技術(shù)的最新發(fā)展及其哲學(xué)意義二、遙感應(yīng)用的幾個(gè)基本問題三、國土資源管理中的應(yīng)用四、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用五、農(nóng)業(yè)應(yīng)用六、防災(zāi)、減災(zāi)中的應(yīng)用第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四一、遙感技術(shù)的最新發(fā)展

及其哲學(xué)意義1、遙感進(jìn)展：——高幾何分辨率（0.3米）；高光譜分辨率（10nm）；高輻射分辨率（4096bits）；對地面有穿透能力（30米干土）；對地球任何地區(qū)二至三天重復(fù)獲取一次影像；三維信息獲取能力——激光雷達(dá)（Lidar)；高地物分辨能力，能夠識別罌粟以及同一植物的不同品種；能夠提取作物營養(yǎng)虧缺信息。第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四遙感技術(shù)，特別是其中的雷達(dá)遙感技術(shù)可以全天時(shí)、全天候獲取地面信息，包括地物分布幾何信息，地物狀態(tài)信息，如土壤濕度、作物長勢、營養(yǎng)匱缺、地面生物量等等。它是大面積、高效、多精度、多方位獲取地物信息的現(xiàn)代化技術(shù)手段?？梢远c(diǎn)觀測（地球同步遙感衛(wèi)星），也可以全球周期性地觀測（太陽同步遙感衛(wèi)星）。目前在這一技術(shù)領(lǐng)域國際競爭激烈，我國是世界上4個(gè)能夠發(fā)射地球同步遙感衛(wèi)星（風(fēng)云二號c星）的國家之一。第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2、遙感技術(shù)發(fā)展的哲學(xué)意義遙感技術(shù)在認(rèn)識論上的意義。人對客觀世界的認(rèn)識總是由局部到整體，再由整體到局部，如此循環(huán)往復(fù)，不斷提升。這一技術(shù)正幫助我們由局部到整體，再由整體到局部這兩個(gè)環(huán)節(jié)上認(rèn)識地球。地球是一個(gè)多層次的巨型復(fù)雜系統(tǒng)，站在地球之外，統(tǒng)觀全局，才能認(rèn)識地球這一極其復(fù)雜的系統(tǒng)，而空間信息技術(shù)正給人們創(chuàng)造了這一條件。遙感正是人類第一次由外層空間觀測地球，克服了由局部帶來的盲目性，對地球在同一個(gè)時(shí)間斷面上獲取地球的信息，從而幫助人們認(rèn)識整個(gè)地球。厄爾尼諾現(xiàn)象、熱帶風(fēng)暴、臭氧空洞、地球碳物質(zhì)循環(huán)問題等都是在遙感技術(shù)支持下發(fā)現(xiàn)的。第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四地理信息系統(tǒng)技術(shù)又將地學(xué)信息深化，在一個(gè)統(tǒng)一的層面上將信息存儲、并加以分析。地球板塊學(xué)說的發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證與地理信息系統(tǒng)以及全球定位技術(shù)有很大的關(guān)系。支持全方位、多層次對與地球科學(xué)、資源環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)等有關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行綜合分析?？茖W(xué)發(fā)展觀的形成與發(fā)展與空間信息技術(shù)有重要關(guān)系。人們改變了原來“人定勝天”、“改造自然”、“自然為我所用”的錯(cuò)誤理念，將人與自然對立改變?yōu)樘烊撕弦?，與自然協(xié)調(diào)。可持續(xù)發(fā)展、可持續(xù)利用資源都是科學(xué)發(fā)展觀的延續(xù)。第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四3、遙感研究方法的進(jìn)展由于傳感器（包括Lidar，即激光雷達(dá)技術(shù)）技術(shù)的進(jìn)展，高精度獲取三維數(shù)據(jù)變得十分方便，這給遙感成像機(jī)理的研究提供條件?？梢姽狻喙庾V遙感、雷達(dá)遙感的成像機(jī)理模型向著精細(xì)化方向發(fā)展，受光截面、散射（反射）截面的研究可以到達(dá)地物的細(xì)部，如植株的莖桿、葉片。取得地物細(xì)部三維數(shù)據(jù)以后，成像機(jī)理模型可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬數(shù)字化研究，不僅方便，而且定量化，過程化。遙感研究方法的進(jìn)展反過來又大幅度拓寬了遙感應(yīng)用的范圍與應(yīng)用深度。第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四二、遙感應(yīng)用的幾個(gè)基本問題1、遙感影像三個(gè)分辨率三個(gè)分辨率包括幾何分辨率、光譜分辨率以及輻射分辨率，共同決定影像對于地物的可識別能力。三種分辨率表達(dá)地物的空間信息與光譜信息，空間信息是地物的表象信息，包括幾何信息與紋理信息，即地物的幾何位置、形狀、表面紋理與粗糙度等信息；而光譜信息是地物的潛在信息，如溫度、濕度、化學(xué)組分、植物長勢等等。第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2、主動(dòng)遙感與被動(dòng)遙感主動(dòng)遙感即雷達(dá)遙感，現(xiàn)在又有激光雷達(dá)。主動(dòng)遙感長于獲取地物的物理信息，包括地形微起伏、濕度、介電常數(shù)（對金屬敏感）、特定尺寸地物（諧振效應(yīng)）等，又有全天候、全天時(shí)的技術(shù)特點(diǎn)。是不可替代的遙感手段。被動(dòng)遙感即可見光—多光譜遙感、微波遙感，長于獲取地物的化學(xué)組分、表面溫度，特別是植被的長勢、生物量、化學(xué)組分等信息，工作光譜范圍很寬，從紫外、可見光、紅外直到微波。第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四3、影像處理的信息損失影像處理的每一步驟都要以損失信息為代價(jià)，換取突出某種信息。一般來講，這里損失的信息主要是光譜信息，致使所謂光譜扭曲。挖掘潛在信息主要依靠分析光譜信息進(jìn)行判斷，各種植被指數(shù)、亮溫指數(shù)、海洋水色指數(shù)等，都是在分析光譜數(shù)據(jù)后得到的指數(shù)，對于影像處理產(chǎn)生的光譜扭曲需要給以充分的注意。光譜扭曲加上人眼睛的剛辨色差共同作用，常常會導(dǎo)致對于遙感影像的目視解譯的誤判，這是目視解譯不適于解譯潛在信息的一個(gè)原因。第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四上圖是用HIS融合方法生成的一幅影像，注意圖中的綠色并不都是綠色植被，由于光譜扭曲以及人眼睛對綠色的剛辨色差較大，致使目視解譯發(fā)生誤會，判斷錯(cuò)誤。這是光譜信息損失的典型例證。第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四4、遙感數(shù)據(jù)的“病態(tài)”性由于遙感成像機(jī)制以及成像環(huán)境的復(fù)雜性、不可重復(fù)性，遙感影像數(shù)據(jù)具有相當(dāng)大的不確定性。遙感應(yīng)用中試圖對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對定標(biāo)是困難的，因?yàn)椴煌瑫r(shí)相影像的成像環(huán)境很不一樣。為此，相對定標(biāo)，即在同一景影像中進(jìn)行各個(gè)像元灰度值對比分析，以及使用差值、比值的各種指數(shù)，如NDVI、DVI、RVI、TCI（條件溫度指數(shù)）、VTCI（條件植被溫度指數(shù)）等等都是用來克服遙感數(shù)據(jù)“病態(tài)”性的方法。第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四5、遙感影像幾何校正與遙感制圖

遙感影像幾何校正需要使用高一級精度地形圖采集同名點(diǎn)，使用多項(xiàng)式校正模型校正。遙感影像幾何分辨率R(m)與遙感制圖最高比例尺S（取其分母數(shù)值）有以下關(guān)系：0.1*S/1000=C*R式中，C為待定系數(shù)，幾何分辨率R越大，C則越大，C由大量試驗(yàn)取其平均得到。根據(jù)試驗(yàn)以及上式計(jì)算：1米分辨率的影像可制作1：2000比例尺圖件；2米分辨率的影像可制作1：5000比例尺圖件；10米分辨率的影像可制作1：25000比例尺圖件；30米分辨率的影像可制作1：50000比例尺圖件。

第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三、國土資源管理1、土地利用調(diào)查一級分類以土地用途為劃分依據(jù)有8類，如耕地、園地、林地、牧草地、居民點(diǎn)及工礦用地、交通用地、水域、未利用土地等；二級分類以土地利用方式為主要標(biāo)準(zhǔn)，有46類，如耕地又分為灌溉水田、望天田、水澆地、旱地、菜地等。遙感影像一般使用監(jiān)督分類結(jié)合目視解譯方法進(jìn)行分類識別，主要提取幾何信息為主。2、土地利用變更調(diào)查每年10月31日作為截止期限，進(jìn)行年度土地利用類型變化調(diào)查，遙感支持變更調(diào)查技術(shù)路線有兩種：兩年同季相影像進(jìn)行疊加分析，提取變化信息；另一種是當(dāng)年影像與前一年的土地利用矢量圖進(jìn)行疊加分析，運(yùn)用監(jiān)督分類方法獲取變化信息。第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四3、土地覆蓋土地覆蓋是隨遙感技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一個(gè)新概念，其含義與“土地利用”相近，只是研究的角度有所不同。土地覆蓋側(cè)重于土地的自然屬性，土地利用側(cè)重于土地的社會屬性，對地表覆蓋物（包括已利用和未利用）進(jìn)行分類。監(jiān)測土地覆蓋所要獲取的信息多數(shù)是地物潛在信息。有兩種方法在土地覆蓋調(diào)查以及類似的調(diào)查中常要用到：——一種是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類法（ANN），這種技術(shù)的主要思想是將人們的要求與可能的結(jié)果以及人們對產(chǎn)生結(jié)果的要求以及模糊的經(jīng)驗(yàn)建立某種聯(lián)系，利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快的特點(diǎn)，反復(fù)將結(jié)果反饋到前端，對比要求條件，檢驗(yàn)結(jié)果是否理想，最后得到較為理想的結(jié)果。第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

——一種是基于支持向量機(jī)的分類方法，由于一景遙感影像的每一個(gè)像元灰度數(shù)據(jù)在灰度空間中都是一個(gè)向量，運(yùn)用用戶事先對計(jì)算機(jī)的訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練給出的標(biāo)準(zhǔn)向量與當(dāng)前待判斷向量的差異進(jìn)行向量分析，同樣運(yùn)用分層反饋的方法，求得最佳分類效果。四、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

1、水體污染

海洋覆蓋著約3.6億平方公里的地球表面，占地球表面積的71%。地球上的湖泊、河流總面積約620萬平方公里，其中大部分儲藏著淡水，是地表淡水水源。沿海，是地球上人口最密集的地帶。目前，全世界有50%的人口居住在離海岸50km的范圍內(nèi)，如果在離水源岸邊50km的范圍內(nèi)，則大約集中世界85%以上的人口。人們就近把越來越多的廢水，垃圾排入湖泊、河流與海洋中，造成嚴(yán)重的水體污染。第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四遙感技術(shù)應(yīng)用于以海洋為主的水體污染監(jiān)測，包括洋面漂浮油膜、海水濁度的海洋水色污染監(jiān)測，近海的赤潮災(zāi)害，湖泊富營養(yǎng)化以及河流含泥沙量（濁度）監(jiān)測等。遙感監(jiān)測設(shè)備包括根據(jù)油熱慣量比水大的原理制成的紅外傳感器；多譜段掃描成像儀，其光譜分辨率高達(dá)8μm以內(nèi)；雷達(dá)掃描設(shè)備、微波輻射成像儀等。

2、土地荒漠化

荒漠化按照土地退化的成因和表現(xiàn)，可分為風(fēng)蝕、水蝕、融凍、鹽漬和其他因素形成的荒漠化類型。我國荒漠化危害嚴(yán)重，據(jù)估算，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)540億元，而間接經(jīng)濟(jì)損失是直接經(jīng)濟(jì)損失的2~8倍。荒漠化不只造成可利用土地減少，生物和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力衰退，生物多樣性下降，還使得生態(tài)環(huán)境惡化，并引起沙塵暴等惡劣的氣候，給人類生存帶來威脅。第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四荒漠化遙感監(jiān)測多數(shù)采用中或大尺度影像數(shù)據(jù)，如TM、MODIS等影像數(shù)據(jù)。提取專題信息方法有：（1）指數(shù)提取法，包括提取反映植被信息的指數(shù)有葉面積指數(shù)、植被覆蓋度、歸一化植被指數(shù)(NDVI)等。（2）K—T變換法（穗帽變換）。運(yùn)用K—T變換能有效分離土壤與植被信息的特點(diǎn)，對變換后的第一主成分（KT1）反映土壤亮度的圖像和第二主成分（KT2）反映植被分量的圖像分別進(jìn)行再分類（監(jiān)督分類或非監(jiān)督分類）或閾值分割。3、沙塵暴監(jiān)測沙塵暴是風(fēng)蝕荒漠化中的一種天氣現(xiàn)象。沙塵暴攜帶的沙塵吞噬大量農(nóng)田，使大量土地變?yōu)樯衬?，?jù)統(tǒng)計(jì)，每年我國的沙漠以4000km2的速度向外延伸。

第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四由于沙塵的光譜特性與下墊面背景是有區(qū)別的,這為沙塵暴的監(jiān)測提供了可能。目前，正在運(yùn)行的MODIS或NOAA/AVHRR遙感衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)可以用來監(jiān)測沙塵暴，因?yàn)檫@種影像數(shù)據(jù)光譜分辨率、輻射分辨率都很高。經(jīng)試驗(yàn)測試表明，沙塵粒子半徑越大,散射能量越集中在長波段,吸收消光也同時(shí)增加,散射比下降。即當(dāng)天空中大粒子沙塵增多時(shí),光線被強(qiáng)烈吸收,能見度急劇下降，并且顏色變橙紅色。根據(jù)不同光譜波段上沙塵粒子的散射和輻射特性,可以有效地將沙塵層、云、地面等遙感目標(biāo)物和其他干擾因素加以區(qū)分。有人使用MODIS的三個(gè)通道資料合成出RGB彩色圖。色彩配賦的方案是,0.65μm波段賦予紅色,0.86μm資料賦予綠色,0.47μm資料賦予藍(lán)色通道，合成后的圖像可以用偽色彩很好地反映了空中沙塵的細(xì)微紋理結(jié)構(gòu)。第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四五、農(nóng)業(yè)應(yīng)用1、精確農(nóng)業(yè)精確農(nóng)業(yè)（precisionagriculture）又稱精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)，是現(xiàn)代信息技術(shù)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一次重大變革。精確農(nóng)業(yè)是指根據(jù)作物生長環(huán)境的差異，定時(shí)、定量、定位獲取作物生長環(huán)境以及作物本身狀況信息，轉(zhuǎn)換為作物對營養(yǎng)物質(zhì)的合理需要信息，運(yùn)用智能化農(nóng)機(jī)具，準(zhǔn)確合理施肥、灌溉與施加殺蟲劑，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，并將對環(huán)境的污染減低到最小程度，這樣的一整套農(nóng)作技術(shù)稱為精確農(nóng)業(yè)。（1）精確農(nóng)業(yè)的工作模式——農(nóng)田信息采集農(nóng)田信息采集有多種工作方式，相互差異主要表現(xiàn)在農(nóng)田信息的采集方式與信息精度上。

第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

——信息分析轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)采集的信息數(shù)據(jù)大多數(shù)還不是真正指導(dǎo)對作物灌溉、施肥或者施加殺蟲劑的信息數(shù)據(jù)，因此需要根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)構(gòu)建轉(zhuǎn)換模型，轉(zhuǎn)換為農(nóng)作可操作的數(shù)據(jù)，如施用什么樣的肥料，施用量是多少，什么時(shí)間施用，如此等等?！赊r(nóng)作作業(yè)圖。所謂農(nóng)作作業(yè)圖是指一種網(wǎng)格格式地理信息系統(tǒng)數(shù)字圖件，每一網(wǎng)格存儲的數(shù)據(jù)是灌溉、施肥或者施加殺蟲劑的種類、數(shù)量數(shù)據(jù)，根據(jù)這種圖形數(shù)據(jù)，智能化農(nóng)機(jī)具就可以進(jìn)行定位、定量化的農(nóng)田作業(yè)?！悄芑r(nóng)機(jī)具實(shí)施定位、定量化的農(nóng)田作業(yè)。將農(nóng)作作業(yè)圖輸入智能化農(nóng)機(jī)具中的計(jì)算機(jī)，智能化農(nóng)機(jī)具還帶有DGPS設(shè)備，不斷實(shí)時(shí)測試農(nóng)機(jī)具所在位置坐標(biāo)，根據(jù)這一坐標(biāo)數(shù)據(jù)檢索農(nóng)作作業(yè)圖中的對應(yīng)網(wǎng)格，該網(wǎng)格存儲有灌溉、施肥或者施加殺蟲劑的種類與數(shù)量數(shù)據(jù)，這樣根據(jù)這一數(shù)據(jù)就可以對農(nóng)機(jī)具給出相應(yīng)指令，進(jìn)行定量化的農(nóng)耕作業(yè)。

第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四（2）遙感技術(shù)獲取農(nóng)田信息數(shù)據(jù)由于植物光合作用吸收太陽的光能，太陽光能又大部分分布在可見光至近紅外波長區(qū)域，因而，可見光—近紅外就成為獲取植物種類及其生長狀態(tài)的主要波長區(qū)域?？梢姽庵两t外波長區(qū)域是一個(gè)十分狹小的波長范圍，不同植物反射光譜特性曲線十分近似，同一種植物不同的生長階段也呈現(xiàn)不同的反射光譜特性曲線。因此在精確農(nóng)業(yè)中要求遙感影像的光譜分辨率很高。一般來講，植物在可見光區(qū)域(400—780nm)反射和透射都很低，存在兩個(gè)吸收谷和一個(gè)反射峰，即450nm藍(lán)光、650nm紅光的吸收谷和550nm綠光的反射峰。在近紅外區(qū)(780—1300nm)呈強(qiáng)烈反射，其反射峰值遠(yuǎn)高于綠光反射峰值。在1130-2000nm的近紅外區(qū)有2個(gè)吸收谷，即1450nm和1950nm的水分吸收帶。植物種類及其生長狀態(tài)不同造成的反射光譜特性曲線差異在于吸收谷和反射峰的位置以及谷值與峰值的數(shù)值有微小的變化。為了突出這些變化，一般采取在高光譜遙感數(shù)據(jù)中選取多個(gè)特征波段，在兩個(gè)相鄰特征波段之間計(jì)算對應(yīng)像元灰度的差值，有時(shí)在差值之間又計(jì)算兩者的比值，形成多種植被指數(shù)。

第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

R(%)波長（um）第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2、作物遙感估產(chǎn)國家或一個(gè)省、一個(gè)地區(qū)主要作物的當(dāng)年產(chǎn)量數(shù)據(jù)是國民經(jīng)濟(jì)宏觀管理的重要數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確作物估產(chǎn)對于國民經(jīng)濟(jì)科學(xué)管理影響巨大。大面積作物估產(chǎn)正可以發(fā)揮遙感的技術(shù)優(yōu)勢，因此作物遙感估產(chǎn)一直是遙感傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。目前，我國遙感估產(chǎn)的作物主要有：冬小麥、玉米、大豆、水稻、棉花等。（1）作物播種面積測算作物播種面積是遙感估產(chǎn)的基本數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)的精確性影響到估產(chǎn)的最后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。作物播種面積測算一般使用中幾何分辨率可見光—多光譜遙感影像，對于我國南方終年多云地區(qū)，可以考慮使用雷達(dá)遙感，機(jī)載或衛(wèi)星影像均可?！镩g作物復(fù)種、套種引發(fā)的問題。復(fù)種或套種使一塊農(nóng)田的某一時(shí)間同時(shí)種有兩種或兩種以上的作物，對于這種情況需做田間實(shí)地調(diào)查，采集估產(chǎn)的主要作物與套種作物的實(shí)際比例，并且選定恰當(dāng)時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)至關(guān)重要。第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四——大面積作物播種面積測算的影像抽樣問題。為避免經(jīng)濟(jì)投入過大，實(shí)際采取抽樣方法，適當(dāng)選取一定數(shù)量的兩年都是相同地區(qū)作為樣區(qū)，由于北方四月中下旬小麥返青而田間又沒有其他作物，對比兩年度的NDVI植被指數(shù)即可估計(jì)兩年作物播種面積比率。（2）作物單產(chǎn)估測技術(shù)方法作物單產(chǎn)的估測方法多種多樣，在影像選取上有僅選取一個(gè)時(shí)相的可見光—多光譜遙感影像數(shù)據(jù)，也有使用多個(gè)時(shí)相的影像數(shù)據(jù)；有采用抽樣方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測試，也有采用多景影像覆蓋估產(chǎn)全區(qū)的測試；對于使用的植被指數(shù)也多種多樣，與估產(chǎn)的作物種類有一定關(guān)系。六、防災(zāi)、減災(zāi)中的應(yīng)用1、地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害包括地震、滑坡、泥石流、崩塌和地面塌陷等等。地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性，在目前的技術(shù)條件下，準(zhǔn)確的短期預(yù)報(bào)尚有困難。

第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四（1）地震調(diào)查與地震預(yù)報(bào)

——從衛(wèi)星影像獲取活動(dòng)性地質(zhì)線性構(gòu)造及環(huán)形構(gòu)造信息，并與實(shí)地調(diào)查相結(jié)合，進(jìn)行分析。從構(gòu)造的規(guī)模、活動(dòng)程度、與其它構(gòu)造的交接關(guān)系等方面來識別地震發(fā)生的可能性及危險(xiǎn)程度。使用遙感圖象處理中的方向?yàn)V波、高通濾波在中幾何分辨率影像上測算地質(zhì)線性構(gòu)造及環(huán)形構(gòu)造信息、并發(fā)現(xiàn)這些地震可能發(fā)生地帶并不困難。——從遙感衛(wèi)星影像獲取地溫異常信息是地震預(yù)報(bào)的另一條技術(shù)路線。遙感熱紅外波段地溫測量精度最高可達(dá)0.2C0，可以滿足地震前兆測量的需要。這種信息數(shù)據(jù)可用作地震短臨預(yù)報(bào)的依據(jù)，已有成功預(yù)報(bào)的范例?！蛇b感衛(wèi)星影像獲取地面微小位移以及位移速率信息是目前地震預(yù)報(bào)的第三條技術(shù)路線。使用干涉雷達(dá)（INSAR）遙感技術(shù)，精度在理論上可以達(dá)到毫米量級，這對于獲取地震的精確前兆信息數(shù)據(jù)提供了可能。第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四（2）滑坡、泥石流災(zāi)害調(diào)查我國每年山體滑坡、泥石流有兩萬多起，多數(shù)發(fā)生在無人居住區(qū)。滑坡在影像上常用灰度、形態(tài)和滑坡表面特征進(jìn)行識別，在航空影像上特征比在衛(wèi)星圖像上明顯。災(zāi)情發(fā)生以后，使用遙感影像進(jìn)行災(zāi)情評估也十分重要。對于滑坡、泥石流災(zāi)害，一般使用航模飛機(jī)攜帶遙感裝置，獲取影像資料，進(jìn)行災(zāi)情調(diào)查。對于滑坡、泥石流的多發(fā)地區(qū)，利用中幾何分辨率遙感影像設(shè)置災(zāi)害庇護(hù)所、劃定避災(zāi)遷移路線、設(shè)計(jì)地質(zhì)減災(zāi)預(yù)案是目前防災(zāi)、減災(zāi)通常的做法。對于災(zāi)情多發(fā)地區(qū)，可以使用遙感影像發(fā)現(xiàn)零星散居的村民，政府動(dòng)員并安排這些居民遷出這些地區(qū)也是預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的有效做法。

第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四2、旱情監(jiān)測旱災(zāi)是各種自然災(zāi)害中最主要的自然災(zāi)害之一。自人類進(jìn)入文明社會以來，不斷給人類生活造成巨大災(zāi)害，構(gòu)成人類生存的一個(gè)威脅。在我國的各種自然災(zāi)害中，干旱出現(xiàn)頻率最高、持續(xù)時(shí)間最長、影響范圍最大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國平均每年受旱面積達(dá)2000萬公頃，損失糧食占全國因?yàn)?zāi)減糧的50%。（1）主動(dòng)遙感監(jiān)測旱情地物后向散射系數(shù)與地物的介電常數(shù)關(guān)系密切，一般物質(zhì)的介電常數(shù)（模）介乎2至4之間，而水的介電常數(shù)卻高達(dá)80。因此地物后向散射系數(shù)對于地物的濕度十分敏感。上個(gè)世紀(jì)的70年代，人們就發(fā)現(xiàn)對于雷達(dá)C波段，在土壤濕度處于15%至飽和之間，濕度與后向散射系數(shù)成正比，其他波段也有近似的線性關(guān)系。運(yùn)用這樣一個(gè)簡單的關(guān)系，使用雷達(dá)遙感影像數(shù)據(jù)就可以監(jiān)測旱情。第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四（2）被動(dòng)遙感，即可見光—多光譜遙感監(jiān)測旱情——基于地表溫度（LST）數(shù)據(jù)的旱情監(jiān)測。這里的地表溫度數(shù)據(jù)有兩種，一種為同一天白天與夜晚的地表溫度；另一種為歷年一個(gè)時(shí)段的地表溫度數(shù)據(jù)集合。前者稱為熱慣量法，后者稱為地表溫度指數(shù)法?！诘乇碇脖恢笖?shù)（VI）數(shù)據(jù)的旱情監(jiān)測。這些諸多的地表植被與地表的旱情有程度不同的密切相關(guān)性，將不同的植被指數(shù)與旱情分別構(gòu)建不同的函數(shù)關(guān)系模型，這又是一種目前常見的旱情監(jiān)測方法?！C合地表溫度與地表植被指數(shù)的旱情監(jiān)測，這種監(jiān)測方法的優(yōu)點(diǎn)是在一定程度上消除了兩種監(jiān)測方法的系統(tǒng)誤差，方法的穩(wěn)定性與普適性較好。第四十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

3、水災(zāi)監(jiān)測對于水災(zāi)的防災(zāi)、救災(zāi)，及時(shí)獲取信息、正確指揮防災(zāi)救災(zāi)的作用極大。水災(zāi)災(zāi)情發(fā)展漫延地區(qū)上空一般都是陰云密布，可見光—多光譜遙感無法獲取地面信息，雷達(dá)遙感是這種情況下獲取信息的惟一技術(shù)手段。機(jī)載側(cè)視雷達(dá)一次成像條帶很窄，影像后處理需要使用影像鑲嵌技術(shù)，將一個(gè)個(gè)條帶鑲嵌起來。對于雷達(dá)使用的微波，水面構(gòu)成典型的鏡面，不產(chǎn)生回波，因而雷達(dá)