廖吉慶
(江西省林學(xué)會森林資源監(jiān)測與評估中心 江西南昌 330038 )
近年來,隨著高分辨遙感數(shù)據(jù)的提供、遙感軟硬件技術(shù)水平提升和與GIS 技術(shù)的融合銜接,遙感的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,深度不斷加大,發(fā)展前景巨大。
遙感技術(shù)是一種綜合性探測技術(shù),自上世紀(jì)60年代問世以來,如雨后春筍般地迅速發(fā)展。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,一系列高光譜分辨率遙感系統(tǒng)在國外成功研制并廣泛應(yīng)用在航空平臺上獲得。1995年l1月,加拿大雷達(dá)衛(wèi)星RADARSAT-1的成功發(fā)射標(biāo)志著衛(wèi)星微波遙感技術(shù)獲得重大進(jìn)展[1]。RADARSAT-1 可以為地面分辨率、成像行寬以及波束入射角提供了比較寬的選擇范圍,適于全地球或者區(qū)域尺度的綜合觀測。1998年,長江抗洪中,我國就是利用RADARSAT-1 這顆衛(wèi)星所提供的圖像對水情進(jìn)行分析。
我國的遙感科學(xué)技術(shù)事業(yè),起步于20 世紀(jì)70年代末期。據(jù)不完全統(tǒng)計,30年來,我國已建立10 多個衛(wèi)星遙感地面接收站,160 多個遙感機(jī)構(gòu),400 多家地理信息服務(wù)企業(yè),數(shù)十所大學(xué)設(shè)置了該領(lǐng)域?qū)I(yè)[2],同時,已成功發(fā)射 50 多顆衛(wèi)星與4 艘無人宇宙飛船?!吧裰?號”與“神舟6號”飛船載人航天飛行的成功,實(shí)現(xiàn)了中華民族遨游太空的夢想?!吧裰?號”與“神舟6號”飛船就包括有人工直接操作的新型遙感對地觀測技術(shù)[3]。
應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查,可為農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)、持續(xù)利用和保護(hù)、提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、科學(xué)依據(jù)和基本條件。趙小敏借助 landsetTM 衛(wèi)星得到的遙感數(shù)據(jù)提取鄱陽湖地區(qū)的沙地資源的動態(tài)利用,研究結(jié)果表明鄱陽湖沙地50 多萬畝,比以往減少許多,說明在治理沙地上取得一定的效果[4];黃明詳?shù)葢?yīng)用SAS 遙感技術(shù),利用全天時、全天候的雷達(dá)數(shù)據(jù)ERS 一2,對杭州灣海涂圍墾區(qū)行農(nóng)業(yè)土地利用遙感調(diào)查,分類總體精度為77.34%,總體Kappa 系數(shù)為0.735[5]。高娃等利用覆蓋內(nèi)蒙古的TM 遙感數(shù)據(jù),分辨率為30m,對內(nèi)蒙古的草原面積進(jìn)行調(diào)查,草地解譯精度為95%[6]。張苑平等采用美國IKONOS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主要信息源,通過圖像處理、幾何校正、“MAPGIS”人機(jī)交互式遙感解譯和自動面積量算,調(diào)查了岳陽市城市綠化現(xiàn)狀,為岳陽市園林城市的發(fā)展戰(zhàn)略計劃的制定提供基礎(chǔ)[7-8]。
采用遙感客觀、動態(tài)、綜合、快速、多層次、多時像的技術(shù)優(yōu)勢,通過計算機(jī)數(shù)據(jù)處理提取礦山地質(zhì)環(huán)境信息,輔以野外驗證,結(jié)合已有資料進(jìn)行綜合解譯,查明礦山地質(zhì)環(huán)境條件、礦業(yè)活動及其痕跡,以及誘發(fā)的礦山環(huán)境地質(zhì)問題和礦山災(zāi)害等。張振生等認(rèn)為遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的優(yōu)點(diǎn)以遙感技術(shù)為支撐的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,工作周期短,經(jīng)濟(jì)效益明顯[9]。尚長生利用不同時期 SPOT4 全色與ITM 多光譜遙感數(shù)據(jù)資料對山西大同礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查與評估[10]。
遙感技術(shù)在水文、水資源方面的應(yīng)用,如水資源的調(diào)查、流域規(guī)劃、水土流失調(diào)查、冰雪監(jiān)測、海口海岸帶及淺海地形調(diào)查、海洋調(diào)查研究等方面,都能發(fā)揮重要的作用。肖芊等人在琿春三礦和大雁二礦的新建礦區(qū)水資源勘察以及金寶屯礦區(qū)的水資源勘察工作中應(yīng)用TM 合成影像圖進(jìn)行了遙感地質(zhì)解譯,起到先行和提供準(zhǔn)確的水源地的目的[11]。傅碧宏等用Landsat TM6 熱紅外遙感數(shù)據(jù)定量反演了石羊河流域的地表溫度,研究結(jié)果表明,地下水富集帶地表溫度具有異?,F(xiàn)象,其地表溫度比地表水體高5K 左右,而比其它地表類型低7 K 以上[12]。
遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中主要是利用遙感提供的瞬間成像的大范圍[13],對大氣污染、水體污染、土地污染以及海洋污染等進(jìn)行監(jiān)測[14]。遼寧省環(huán)保所采用遙感技術(shù)對某露天煤礦進(jìn)行了監(jiān)測與分析,弄清楚了該礦坑內(nèi)產(chǎn)生污染的條件,為露天礦場的污染防治提供客觀的科學(xué)依據(jù)[13]。馬躍良等運(yùn)用陸地衛(wèi)星TM 數(shù)據(jù)當(dāng)作珠江水體的遙感信息源,對珠江廣州河段水體污染給予遙感監(jiān)測,研究結(jié)果顯示,陸地衛(wèi)星 TM 的可見光波段可以比較好地反映出珠江廣州河段水質(zhì)的情況[16]。馬向平等采用遙感技術(shù)監(jiān)測重慶市酸沉降污染造成的植被受害狀況,研究結(jié)果表明,重慶市植被遭受毒害比較嚴(yán)重的區(qū)域是大面積分布的居民區(qū)以及大型污染源影響區(qū)[17]。
自然災(zāi)害是指環(huán)境異?;颦h(huán)境的突發(fā)性變化,給人類活動和生存帶來的災(zāi)難。近年來遙感技術(shù)在預(yù)報災(zāi)害方面取得很多重要的成就,成為預(yù)報自然災(zāi)害的有力工具和手段。中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所承擔(dān)的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目“草原火災(zāi)遙感監(jiān)測預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)”,已實(shí)現(xiàn)了利用MODIS(中分辨率成像光譜儀)新型遙感數(shù)據(jù)的草原火點(diǎn)自動識別和提取,經(jīng)過境內(nèi)和境外火的實(shí)證檢驗,火點(diǎn)提取精度達(dá)到了 90%以上。在此基礎(chǔ)上,初步研制成功我國草原火災(zāi)遙感監(jiān)測預(yù)警技術(shù)系統(tǒng),并進(jìn)入試運(yùn)行階段。劉迪等對遙感技術(shù)及相關(guān)現(xiàn)代信息技術(shù)在黑龍江省抗災(zāi)、減災(zāi)工作中的研究應(yīng)用情況進(jìn)行了論述及分析,認(rèn)為遙感技術(shù)的應(yīng)用在抗洪、旱澇災(zāi)害中發(fā)揮的重大效益[18]。
遙感技術(shù)在空間分辨率以及光譜分辨率等方面的提高,以及雷達(dá)遙感與航空遙感的快速發(fā)展為我國林業(yè)遙感提供了大量的信息源,大力拓寬了遙感技術(shù)在我國林業(yè)中應(yīng)用的范圍,給當(dāng)前我國森林資源的清查與監(jiān)測工作提供了新契機(jī)與新方向。如今,我國林業(yè)正不斷向信息化方向發(fā)展,“數(shù)字林業(yè)”正悄悄地走進(jìn)我們的視野。而遙感技術(shù)可以為“數(shù)字林業(yè)”提供大量的豐富的數(shù)據(jù)源,可以說,遙感技術(shù)為“數(shù)字林業(yè)”成功實(shí)施提供了比較強(qiáng)大的信息保障。目前,遙感技術(shù)在我國林業(yè)上既用于森林制圖、森林資源調(diào)查,又用于動態(tài)監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測與評估與森林病蟲害監(jiān)測,顯然得到了廣泛的應(yīng)用。
展望未來,遙感技術(shù)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是遙感衛(wèi)星向大型化以及小型化發(fā)展。所謂遙感衛(wèi)星大型化就是指一個衛(wèi)星上天時可以同時攜帶多個傳感器,這樣發(fā)射一顆衛(wèi)星就等同于同時發(fā)射了氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星與陸地衛(wèi)星等衛(wèi)星。折算以后,顯然可以將衛(wèi)星的成本降下來。所謂遙感衛(wèi)星小型化就是衛(wèi)星將會越做越小。小衛(wèi)星可以節(jié)約原材料,研制的成本也比較低。值得一提的是,與大衛(wèi)星相比,小衛(wèi)星的運(yùn)行軌道更低,分辨率更高。二是研制新一代的可以全天候收集各種數(shù)據(jù)、又可在全波段工作的遙感器。三是遙感技術(shù)與人工智能等其他技術(shù)的結(jié)合將會越趨緊密。
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