陳 強(qiáng)，胡 勇，鞏彩蘭

(1.中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所，上海 200083;2.中國科學(xué)院研究生院，北京 100049)

衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)中的應(yīng)用分析

陳 強(qiáng)1，2，胡 勇1，鞏彩蘭1

(1.中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所，上海 200083;2.中國科學(xué)院研究生院，北京 100049)

非點(diǎn)源污染物是水污染的重要來源，已成為影響水環(huán)境狀況的決定性因素之一。目前常用的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)模型包括統(tǒng)計(jì)模型和機(jī)理模型兩大類，而無論采用哪種建模方法，多類型數(shù)據(jù)的獲取和評價(jià)結(jié)果的精度驗(yàn)證都是研究的主要瓶頸。為了使人們對衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)中的應(yīng)用有所了解，從非點(diǎn)源污染研究所需數(shù)據(jù)種類的角度，對衛(wèi)星遙感技術(shù)的獲取能力和可行性進(jìn)行了應(yīng)用分析，并對衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)結(jié)果的精度驗(yàn)證中的應(yīng)用潛力進(jìn)行了展望。

衛(wèi)星遙感;農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源;污染評價(jià);應(yīng)用分析

0 引言

環(huán)境問題是當(dāng)今全球關(guān)注的熱點(diǎn)，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為關(guān)乎國計(jì)民生的一件大事，水環(huán)境狀況惡化是我國環(huán)境問題的突出表現(xiàn)之一。水環(huán)境污染物按其來源可分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染兩類［1］，對于點(diǎn)源污染，我國正在采取制定相應(yīng)的政策法規(guī)等措施，有效地限制了污染物通過排污口等點(diǎn)源方式直接進(jìn)入并污染受納水體的過程。非點(diǎn)源污染是指污染物從非特定的地點(diǎn)，在降水(或融雪)的沖刷作用下，通過地表徑流過程而匯入受納水體，并引起水體的富營養(yǎng)化或其他形式的污染［2］。由于污染物的主要來源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥、化肥和飼養(yǎng)禽畜的糞便等，因此也將水體非點(diǎn)源污染通稱為農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。相關(guān)研究表明，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為水體污染物的最主要來源。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染具有隨機(jī)性、廣泛性、滯后性、不確定性及潛伏性等特點(diǎn)，對其控制和治理的難度大，因此開展農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的調(diào)研、評估、模擬和對其提出相應(yīng)的治理方案等很有意義［3］。

目前常采用的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算與評價(jià)算法主要有以下兩大類:一類是采用統(tǒng)計(jì)建模的方法，即通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)活動(dòng)，先建立農(nóng)業(yè)產(chǎn)污和排污系數(shù)表，再獲取各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)況數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算得到污染負(fù)荷［4－6］;另一類是采用物理建模的方法，即根據(jù)污染發(fā)生的機(jī)理、污染物的傳播過程和各污染物的濃度變化等指標(biāo)建立機(jī)理模型，對污染狀況進(jìn)行定量評價(jià)。常用的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型有AnnAGNPS、SWAT、CREAMS、ANSWERS 等［7－9］。

在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，遙感技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，對污染的來源、程度、趨勢預(yù)測等已從定性評價(jià)逐漸向定量評估發(fā)展。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究與遙感技術(shù)結(jié)合有其必然性，其中大量數(shù)據(jù)源的獲取和結(jié)果精度評價(jià)是問題的關(guān)鍵。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)具有效率高、經(jīng)濟(jì)性好、可重復(fù)性強(qiáng)、尺度大等特點(diǎn)，可相應(yīng)解決目前農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染數(shù)據(jù)獲取中，數(shù)據(jù)獲取過程耗時(shí)長、人力物力花費(fèi)大、數(shù)據(jù)實(shí)效性差、所需數(shù)據(jù)跨越較廣等瓶頸問題，可與傳統(tǒng)的野外采集的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)資料互為補(bǔ)充和驗(yàn)證，因此在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究中發(fā)揮越來越大的作用。

本文按照農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究中涉及的5類數(shù)據(jù)，分析了衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)中的應(yīng)用及潛力。

1 遙感獲取非點(diǎn)源污染數(shù)據(jù)的可行性分析

農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究中涉及的數(shù)據(jù)種類主要有水文、土地(包括土地利用狀況和土壤類型)、地形、氣象和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)5大類數(shù)據(jù)。下面分別對衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取這5類數(shù)據(jù)的能力和可行性進(jìn)行分析。

1.1 水文數(shù)據(jù)

水文觀測數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染計(jì)算機(jī)模擬方法所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。由于降水地表徑流是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物轉(zhuǎn)化和遷移的主要?jiǎng)恿υ?，直接影響降水量的觀測精度和污染物進(jìn)入受納水體的模擬精度。用農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型對地表徑流進(jìn)行模擬，主要是根據(jù)研究區(qū)域的降雨量和蒸發(fā)量，結(jié)合地表狀況和地形起伏等因素，對徑流總量、徑流流速等進(jìn)行模擬計(jì)算。整個(gè)模擬過程中，區(qū)域降雨量數(shù)據(jù)的獲取最為重要，常規(guī)的降雨量獲取方法是依靠地面水文站和氣象站點(diǎn)實(shí)測的降雨量觀測數(shù)據(jù)，也是目前最便捷的降雨量獲取方法。這種數(shù)據(jù)獲取方式受地面站點(diǎn)位置分布的影響較大，因?yàn)榻涤炅康目臻g分布有很大的區(qū)域差異性，如果研究區(qū)域內(nèi)沒有氣象和水文站點(diǎn)的分布，那么采用就近站點(diǎn)的觀測數(shù)據(jù)，就會影響模型反演精度;同時(shí)，對地面站點(diǎn)觀測值進(jìn)行空間插值也會影響精度。

用遙感技術(shù)獲取降雨量數(shù)據(jù)主要是通過測雨雷達(dá)。日本、美國合作的熱帶降雨測量衛(wèi)星(TRMM)的測雨雷達(dá)(PR)是全球第一臺星載測雨雷達(dá)，于1997年8月發(fā)射，執(zhí)行熱帶降雨量監(jiān)測任務(wù)。全球降水測量計(jì)劃(GPM)由美國國家航空航天局(NASA)和日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)主導(dǎo)，其目的是基于TRMM數(shù)據(jù)，通過將衛(wèi)星的觀測區(qū)域擴(kuò)展到高緯度地區(qū)來實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、更頻繁的熱帶降雨觀測［10－11］。GPM計(jì)劃包括一顆主衛(wèi)星和大約7顆用于組網(wǎng)的衛(wèi)星，組網(wǎng)衛(wèi)星將具有每3 h進(jìn)行一次全球降水觀測的能力。截至目前，相關(guān)學(xué)者利用TRMM衛(wèi)星的測雨雷達(dá)(PR)和衛(wèi)星微波成像儀(TMI)數(shù)據(jù)進(jìn)行了區(qū)域降雨量反演工作，取得了不錯(cuò)的效果。但不足的是，該項(xiàng)工作對于較小降水量(6 ～10 mm/h)的反演精度較差［12］。

1.2 土地?cái)?shù)據(jù)

土地利用狀況和土壤類型數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究的重要數(shù)據(jù)，無論是統(tǒng)計(jì)模型或者物理模型，都需要這兩類數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。不同的土地利用狀況和土壤類型決定了污染物的遷移方向、速度和阻力等。同時(shí)，由于土地利用狀況是人工干預(yù)最易實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)，也是水環(huán)境保護(hù)與管理的重要實(shí)施手段，因此不同土地利用狀況對污染過程影響的研究是當(dāng)前農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究的熱點(diǎn)。

對土地利用狀況的研究要求獲取大區(qū)域范圍的地物分類數(shù)據(jù)。相比于地形數(shù)據(jù)等，土地利用數(shù)據(jù)的年變化較強(qiáng)，需要更高的實(shí)時(shí)性。常規(guī)的地面調(diào)查方法耗時(shí)耗力，且經(jīng)濟(jì)性、實(shí)時(shí)性均較差，因此采用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取土地利用數(shù)據(jù)已成為水體非點(diǎn)源污染研究者首選的技術(shù)。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究所需的土地利用數(shù)據(jù)較細(xì)，除了第1級的土地利用分類外，還需要第2級的作物細(xì)分信息［13－14］。在分類指標(biāo)體系上，要對農(nóng)業(yè)用地再進(jìn)行多級細(xì)分，而對其他諸如城鎮(zhèn)、工業(yè)用地等則可以簡化。針對不同傳感器類型，不同分類指標(biāo)體系的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)仍是遙感圖像處理的研究重點(diǎn)。

土壤類型也影響著污染物的下滲和流失速度。目前土壤數(shù)據(jù)的獲取仍以野外調(diào)查為主，但對于干旱裸地的土壤類型和侵蝕狀況數(shù)據(jù)可以由遙感監(jiān)測獲得。第二次全國土壤普查所獲取的1∶100萬土壤類型圖大多采用了航片和衛(wèi)片土壤解譯成圖技術(shù)。此外，土壤濕度也是遙感技術(shù)可以監(jiān)測獲取的變量指標(biāo)，研究者發(fā)現(xiàn)，可以用熱紅外遙感通過探測地表的熱慣量來反演土壤濕度［15－16］，也可以采用植被指數(shù)和短波紅外光譜特性分析技術(shù)來建立土壤濕度的反演模型［17－19］。這些方法都能取得不錯(cuò)的效果。

1.3 地形數(shù)據(jù)

農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的計(jì)算機(jī)模擬方法大多要采用數(shù)字高程模型(DEM)作為研究起點(diǎn)，即通過對DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析來模擬流域地表徑流和部分水文信息。因此，地形數(shù)據(jù)的精度影響著整個(gè)模擬過程。

常規(guī)地形數(shù)據(jù)的獲取主要依靠野外測量完成，雖費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但是精度較高，且一次測量獲取的地形數(shù)據(jù)的年際變化不大，可以供多年使用。但是大比例尺地形圖屬于國家機(jī)密，不易獲取，且對于地形復(fù)雜多變、生態(tài)環(huán)境惡劣的區(qū)域則更難以獲取實(shí)地的地形資料。目前，用衛(wèi)星遙感技術(shù)來獲取DEM數(shù)據(jù)的方法已比較成熟，主要的反演算法有兩類:一種是利用多角度遙感，通過觀測獲取立體像對數(shù)據(jù)來反演高程信息［20－21］;另一種是利用微波雷達(dá)遙感技術(shù)來獲取地面高程信息［22］。目前國外的研究組織已提供了多種遙感數(shù)據(jù)源的DEM數(shù)據(jù)下載方式，如美國的SRTM數(shù)據(jù)庫(90 m地面分辨率雷達(dá)影像)和日本的ASTER GDEM數(shù)據(jù)庫(30 m地面分辨率光學(xué)影像)。

1.4 氣象數(shù)據(jù)

氣象要素?cái)?shù)據(jù)是研究農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的一種輔助數(shù)據(jù)，主要包括:日最高溫度、日最低溫度、日降水量、日露點(diǎn)溫度、風(fēng)速、風(fēng)向等。與水文數(shù)據(jù)中的降水量數(shù)據(jù)類似，在有氣象站點(diǎn)分布的情況下，地面觀測獲取數(shù)據(jù)的能力和精度都占優(yōu)勢，但在地面氣象站點(diǎn)分布距研究區(qū)域較遠(yuǎn)的情況下，如需獲取高精度的氣象數(shù)據(jù)，則需要借助遙感技術(shù)手段。此外，遙感反演的氣象數(shù)據(jù)(如氣溫等)還具有直接獲取空間連續(xù)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。

熱紅外遙感可以探測地表溫度，反演精度已達(dá)到1 K 以內(nèi)［23－24］，但從地表溫度到氣溫的反演，還需要參考地面觀測數(shù)據(jù)作為參考，通過建立模型才能完成［25］。我國FY－3號氣象衛(wèi)星搭載的微波濕度計(jì)已能完成大氣垂直濕度的探測和降水量的估算［26］。對于風(fēng)向風(fēng)速等要素的觀測目前也可以通過雷達(dá)散射計(jì)來進(jìn)行反演［27］。

對于地面氣象數(shù)據(jù)的遙感獲取，現(xiàn)有的傳感器的種類和反演算法都還不成熟，還處于試驗(yàn)性研究階段，且相對于地面站點(diǎn)的觀測來說，遙感監(jiān)測的觀測周期過長，尚不具備業(yè)務(wù)運(yùn)行的能力。因此，對于區(qū)域高精度長時(shí)間序列的氣象數(shù)據(jù)獲取仍應(yīng)以地面常規(guī)觀測數(shù)據(jù)為主，輔以衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)。

1.5 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)

農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究所關(guān)注的其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)包括種植業(yè)、禽畜飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和日常生活數(shù)據(jù)等，由這一類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物會以非點(diǎn)源的形式流入水體，是目前水體污染物的主要來源，其成分和數(shù)量直接關(guān)系模擬結(jié)果中的各種污染物含量。

目前這類數(shù)據(jù)的獲取，部分(如農(nóng)田種植面積、種植種類、產(chǎn)量估算、水產(chǎn)養(yǎng)殖面積、禽畜飼養(yǎng)規(guī)模等)可以通過衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取和間接估算，其他更詳盡的數(shù)據(jù)仍要以政府部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和野外調(diào)查數(shù)據(jù)為主。隨著遙感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對于水產(chǎn)養(yǎng)殖種類、禽畜飼養(yǎng)種類，甚至農(nóng)藥化肥施用情況都有可能通過水體、土壤、植被的高光譜特性和高空間分辨率的遙感技術(shù)來直接或間接獲取。

2 遙感在非點(diǎn)源污染評價(jià)精度驗(yàn)證中的應(yīng)用潛力

在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)的研究中，由于非點(diǎn)源污染發(fā)生的廣泛性、特殊性和不確定性，對于評價(jià)結(jié)果的精度驗(yàn)證也是難點(diǎn)之一。某種程度上說，對于污染負(fù)荷的直接定量驗(yàn)證幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的，只能通過間接的水質(zhì)指標(biāo)等來對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行定性驗(yàn)證。

目前農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)的精度驗(yàn)證主要是采用水質(zhì)監(jiān)測的實(shí)測數(shù)據(jù)方法，即根據(jù)水體采樣點(diǎn)的水質(zhì)指標(biāo)來估算農(nóng)業(yè)污染負(fù)荷。這種方法的主要問題在于監(jiān)測耗時(shí)、費(fèi)用大，可重復(fù)性差，并且只能獲得監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)，并非整個(gè)水域的水質(zhì)狀況，因而缺乏代表性。衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢可以有效地彌補(bǔ)這些不足。

對于水質(zhì)指標(biāo)的遙感反演，相關(guān)反演算法的研究較多，但受水體信號響應(yīng)率低、大氣校正難度大、水環(huán)境變化復(fù)雜等因素的影響，目前，除了對葉綠素a濃度、總懸浮物濃度和黃色物質(zhì)等水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測技術(shù)相對比較成熟外，水環(huán)境遙感反演算法無論是精度，還是模型適用性等方面均離真正的定量遙感要求還有差距。因此，在特定的區(qū)域范圍內(nèi)，以實(shí)測光譜數(shù)據(jù)為參考，先建立在軌傳感器與水質(zhì)指標(biāo)的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停倮霉庾V特性實(shí)現(xiàn)水質(zhì)指標(biāo)的定量化監(jiān)測，進(jìn)而對非點(diǎn)源污染負(fù)荷評價(jià)結(jié)果進(jìn)行定性評價(jià)，無疑是精度驗(yàn)證的一條可取思路。

3 結(jié)論

針對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源評價(jià)中的數(shù)據(jù)獲取和評價(jià)結(jié)果精度驗(yàn)證兩大難題，衛(wèi)星對地觀測技術(shù)已經(jīng)從輔助手段逐漸過渡成主要手段。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型所需的水文、土地、地形、氣象及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)5大類數(shù)據(jù)，衛(wèi)星遙感技術(shù)都有一定的獲取能力。相對而言，土地和地形數(shù)據(jù)的獲取是比較成熟的，也是普遍采用的方法;水文數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)獲取屬于遙感對地觀測技術(shù)目前的前沿應(yīng)用領(lǐng)域，相關(guān)傳感器和算法仍在不斷完善中，而用遙感技術(shù)獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)則是今后一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展方向。對于反演結(jié)果的精度評價(jià)驗(yàn)證，衛(wèi)星遙感技術(shù)也不失為一種有效的手段。具體的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢潛力詳見表1。

表1 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價(jià)研究中應(yīng)用領(lǐng)域與優(yōu)勢潛力Tab.1 The applications and potential advantages of remote sensing technology in agricultural non －point source pollution assessment

4 展望

本文從農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究應(yīng)用需求出發(fā)，按不同數(shù)據(jù)種類進(jìn)行分析，結(jié)果表明衛(wèi)星遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取和評價(jià)結(jié)果的精度驗(yàn)證中均能發(fā)揮重要的作用。

隨著衛(wèi)星對地觀測技術(shù)的深入發(fā)展和不斷實(shí)踐，以及較高光譜分辨率、高空間分辨率、高重訪周期、高數(shù)據(jù)質(zhì)量、高定標(biāo)精度的星載和航空遙感器綜合對地觀測系統(tǒng)的建立，定量遙感的處理算法和計(jì)算精度正在研究實(shí)踐中不斷地得到改善和提高，對于水環(huán)境、土壤環(huán)境、地表覆蓋等的觀測能力也有了大幅度的提高，因此對于非點(diǎn)源污染數(shù)據(jù)源的獲取和污染負(fù)荷的評價(jià)驗(yàn)證，有望通過衛(wèi)星對地觀測技術(shù)得到有效的提高和解決。

［1］Novotny V，Olem H.Water Quality:Prevention，Identification and Management of Diffuse Pollution［M］.New York，USA:Van Nostrand Reinhold Company，1993:3 －4.

［2］Novotny V，Chester G.Hand of Non － point Sources Pollution and Management［M］.New York，USA:Van Nostrand Reinhold Company，1981:81 －103.

［3］李懷恩，沈 晉.非點(diǎn)源污染數(shù)學(xué)模型［M］.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社，1996.

［4］張大第，張曉紅，陳佩青.淀山湖區(qū)(上海部分)水質(zhì)污染源調(diào)查評價(jià)［J］.上海農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，16(2):92 －97.

［5］張大第，張曉紅，章家騏，等.上海市郊區(qū)非點(diǎn)源污染綜合調(diào)查評價(jià)［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1997，13(1):31 －36.

［6］葉 飛，卞新民，胡大偉，等.江蘇省農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染地區(qū)差異評價(jià)與控制對策［J］.水資源環(huán)境保護(hù)，2006，22(6):68 －70.

［7］Knisel W G.CREAMS:A Field － scale Model for Chemical，Runoff and Erosion from Agricultural Management System［R］.Conservation Research Report No.26，U.S.Washington，DC，USA:Department of Agriculture，1980.

［8］Young R A，Onstad C A，Bosch D D，et al.AGNPS:A Nonpointsource Pollution Model for Evaluating Agriculture Watersheds［J］.Soil and Water Conservation，1989，44(2):168 －173.

［9］郝芳華，程紅光，楊勝天.非點(diǎn)源污染模型——理論方法和應(yīng)用［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

［10］王振會.TRMM衛(wèi)星測雨雷達(dá)及其應(yīng)用研究綜述［J］.氣象科學(xué)，2001，21(4):491 －499.

［11］周毓荃，趙姝慧.CloudSat衛(wèi)星及其在天氣和云觀測分析中的應(yīng)用［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，31(5):405 －416.

［12］閔愛榮，游 然，盧乃錳，等.TRMM衛(wèi)星微波成像儀資料的陸面降水反演［J］.熱帶氣象學(xué)報(bào)，2008，24(3):265 －270.

［13］吳炳方，李強(qiáng)子.基于兩個(gè)獨(dú)立抽樣框架的農(nóng)作物種植面積遙感估算方法［J］.遙感學(xué)報(bào)，2004，8(6):551 －569.

［14］吳炳方，許文波，孫 明，等.高精度作物分布圖制作［J］.遙感學(xué)報(bào)，2004，8(6):688 －695.

［15］田國良.土壤水分的遙感監(jiān)測方法［J］.環(huán)境遙感，1991，6(2):89－98.

［16］張仁華.土壤含水量的熱慣量模型及其應(yīng)用［J］.科學(xué)通報(bào)，1991，36(12):924 －927.

［17］Muller E，Dècamps H.Modeling Soil Moisture － reflectance［J］.Remote Sensing of Environment，2001，76(2):173 －180.

［18］何 挺，王 靜，程 燁，等.土壤水分光譜特征研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，2006，43(6):1027 －1032.

［19］劉偉東，Baret F，張 兵，等.高光譜遙感土壤濕度信息提取研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，2004，41(5):700 －706.

［20］楊貴軍，柳欽火.高分辨率星載遙感立體像對3D測量模型［J］.地理與地理信息科學(xué)，2006，22(6):17 －20.

［21］鞏丹超.高分辨率衛(wèi)星遙感立體影像處理模型與算法［D］.鄭州:中國人民解放軍信息工程大學(xué)，2003.

［22］劉明軍，張繼賢，林宗堅(jiān).利用RADARSAT立體影像提取DEM攝影測量方法研究［J］.測繪科學(xué)，2004，29(4):41 －45.

［23］覃志豪，Zhang M H，Karnieli A，等.用陸地衛(wèi)星TM6數(shù)據(jù)演算地表溫度的單窗算法［J］.地理學(xué)報(bào)，2001，56(4):456 －466.

［24］覃志豪，Zhang M H，Karnieli A.用NOAA－AVHRR熱通道數(shù)據(jù)演算地表溫度的劈窗算法［J］.國土資源遙感，2001(2):33－42.

［25］尹 球，祝善友，鞏彩蘭.城市白天地面亮溫與下墊面類型關(guān)系的遙感分析——以上海為例［J］.紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2009，28(2):133－136.

［26］張升偉，李 靖，姜景山，等.風(fēng)云三號衛(wèi)星微波濕度計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制［J］.遙感學(xué)報(bào)，2008，12(2):199 －207.

［27］王曉海，楊斌利.國外星載微波散射計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢［J］.中國航天，2006(7):16－29.

Analysis of Satellite Remote Sensing Technology in the Evaluation of Agricultural Non－point Source Pollution

CHEN Qiang1，2，HU Yong1，GONG Cai－ lan1
(1.Shanghai Institute of Technical Physics，CAS，Shanghai 200083，China;2.Graduate School of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China)

Non－point source pollution is an important source of water pollution，thus constituting one of the decisive factors affecting water environment.The commonly used agricultural non－point source pollution evaluation methods include statistical models and physical models of the computer.No matter what kind of modeling the

researchers adopt，a variety of data acquisition types and the evaluation of the accuracy of the verification results make up the main bottleneck.In order to make people aware of the importance of satellite remote sensing technology in agricultural non－point source pollution evaluation，this paper made an application analysis of the access capability and feasibility of the satellite remote sensing technology from the angle of data types required by the study of the non－point source pollution，and also forecast the application potential of the satellite remote sensing technology in the precision verification of the agricultural non － point source pollution evaluation results.

Satellite remote sensing;Agricultural non－point source;Pollution assessment;Application analysis

TP 79;X 839.2

A

1001－070X(2011)04－0001－05

2011－01－12;

2011－03－14

陳 強(qiáng)(1983－)，男，博士研究生，主要從事環(huán)境遙感應(yīng)用方面的研究。

(責(zé)任編輯:李 瑜)