【摘要】本文主要闡述了應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)營(yíng)口地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，過(guò)程主要包括Landsat TM衛(wèi)星遙感影像的處理和解譯、地理信息系統(tǒng)的圖形處理和空間數(shù)據(jù)分析，并結(jié)合營(yíng)口地區(qū)區(qū)域的典型地段野外實(shí)際核查，參考已有的各種圖件和環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)營(yíng)口地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行說(shuō)明和分析。

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù)Landsat；TM衛(wèi)星遙感影像；室內(nèi)解譯；野外實(shí)際核查

由于生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)具有長(zhǎng)期性、實(shí)時(shí)性、綜合性和周期性等特點(diǎn)，大范圍的、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)是必不可少的，利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，可以克服傳統(tǒng)生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法的范圍小、信息量不足等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)各要素的綜合、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取豐富全面的信息，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的空間信息與屬性信息一體化分析與綜合處理的功能，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的精度。本文以營(yíng)口市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作過(guò)程為例，說(shuō)明遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中所起到的主要作用。

1.生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.1生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容

生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括遙感信息定量化提取和自動(dòng)分類或人機(jī)交互式信息提取、數(shù)理統(tǒng)計(jì)。遙感信息定量化提取地表物理部分包括地表溫度、土壤含水量、地表蒸散量和地表反照率，生物物理部分包括歸一化植被指數(shù)植被覆蓋度、初級(jí)生產(chǎn)力；自動(dòng)分類或人機(jī)交互式信息提取、數(shù)理統(tǒng)計(jì)包括土地利用覆蓋，景觀格局和土地退化相關(guān)信息的提取和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2.Landsat TM衛(wèi)星遙感影像的處理

2.1遙感影像準(zhǔn)備工作

2.2.1影像的選取與購(gòu)買

本次生態(tài)監(jiān)測(cè)所選取的影像要求實(shí)相為5-10月間，云量小于10%的遙感影像；購(gòu)買可向地面站提出申請(qǐng)，進(jìn)行購(gòu)買。

2.2.2遙感影像的導(dǎo)出

我們購(gòu)買的原始遙感影像數(shù)據(jù)是dat格式的，無(wú)法直接判讀，需將數(shù)據(jù)利用ERDAS IMAGINE遙感圖像處理系統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)化成img格式的，用來(lái)判讀。

2.2.3波段的分離與合成

利用ERDAS IMAGINE軟件導(dǎo)出的是七個(gè)波段的影像，在我們本次生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中需要4、3、2三個(gè)波段的數(shù)據(jù)均可滿足要求。為了減少數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間和提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，再此進(jìn)行波段的合成與分離。

2.2影像的幾何校正

2.3.1影像糾正的定義

指以相機(jī)幾何參數(shù)、衛(wèi)星姿軌、地面控制點(diǎn)和地理高程等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立從相機(jī)到地球地圖投影的轉(zhuǎn)換模型，將圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合地圖投影系統(tǒng)的過(guò)程。幾何校正包括系統(tǒng)幾何校正、幾何精校正和高程校正，分別對(duì)應(yīng)2、3、4級(jí)產(chǎn)品。

2.3.2影像糾正的目的

原始遙感圖像通常包含嚴(yán)重的幾何變形，幾何校正的目的就是要糾正系統(tǒng)和非系統(tǒng)因素引起的圖像變形；將精確的地圖坐標(biāo)賦予圖像，用于精確的測(cè)量面積、方位和距離或作為進(jìn)行嚴(yán)格的地球科學(xué)遙感研究的基礎(chǔ)。

2.3.3影像糾正的流程

利用ERDAS IMAGINE軟件進(jìn)行圖像校正，其流程包括顯示圖形、啟動(dòng)幾何校正模塊、采集地面控制點(diǎn)、計(jì)算轉(zhuǎn)換模型、圖像重采樣、檢驗(yàn)校正結(jié)果。

3.矢量圖層解譯和野外核查

3.1矢量圖層解譯

矢量圖層解譯工作是對(duì)經(jīng)過(guò)處理的遙感影像通過(guò)地理信息系統(tǒng)（arcgis）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，從而將影像化的圖像轉(zhuǎn)化成數(shù)字化的圖層，有利于對(duì)地面信息的提取和數(shù)理統(tǒng)計(jì)。本次營(yíng)口地區(qū)生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作主要是利用數(shù)字化圖層提取當(dāng)年的土地利用現(xiàn)狀和與較上一年的動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)信息，用于反應(yīng)營(yíng)口地區(qū)的土地利用現(xiàn)狀和變化情況說(shuō)明，為下一步的生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)工作提供數(shù)據(jù)信息。本次生態(tài)監(jiān)測(cè)工作主要是通過(guò)對(duì)影像圖進(jìn)行數(shù)字化處理，提取了營(yíng)口市區(qū)、大石橋市、蓋州市的農(nóng)用地、建設(shè)用地、林地、草地、水域、未利用地的面積和較上年的變化情況。

3.2野外核查

野外核查工作是對(duì)矢量圖解譯工作的一項(xiàng)補(bǔ)充調(diào)查，影像解譯過(guò)程中難免的因?yàn)橛跋竦馁|(zhì)量，云層的遮擋，和解譯人員的專業(yè)水平等造成的對(duì)部分解譯信息的不確定性，就需要在地圖上采取坐標(biāo)信息，去野外實(shí)地調(diào)查，來(lái)確定解譯信息，野外核查和室內(nèi)解譯相輔相成，同時(shí)進(jìn)行。

野外核查工作內(nèi)容包括典型地物準(zhǔn)確性核查、地類邊界核查及生態(tài)調(diào)查野外錄相資料的收集。根據(jù)各市自然分異、人類活動(dòng)的特征以及信息提取過(guò)程中遇到的問(wèn)題，選擇有代表性的路線，然后對(duì)照室內(nèi)解譯無(wú)法確定的坐標(biāo)開展環(huán)境生態(tài)野外核查，在當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)確定并記錄，利用GPS定位系統(tǒng)記錄下各地的典型地貌，典型邊界的經(jīng)緯度，并拍下照片（及時(shí)編號(hào)，為方便整理）本次營(yíng)口市生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)歸納出10個(gè)邊界點(diǎn)位和38個(gè)典型地貌點(diǎn)位的信息。將野外核查點(diǎn)位錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，將核查點(diǎn)位圖層與各市、縣遙感解譯圖層進(jìn)行疊加分析，在Arcinfo下利用核查點(diǎn)位信息來(lái)修正遙感解譯數(shù)據(jù)，提高遙感解譯精度。

4.生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是指根據(jù)特定的目的，選擇具有代表性、可比性、可操作性的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)，對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度進(jìn)行定性或定量的分析和判別。

4.1評(píng)價(jià)方法 本次對(duì)營(yíng)口市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作采用的評(píng)價(jià)方法是國(guó)家環(huán)保部頒布的《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T 192-2006）中規(guī)定的生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)法。利用遙感影像解譯得到的營(yíng)口市土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合其它數(shù)據(jù)資料，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別計(jì)算生物豐度、植被覆蓋、水網(wǎng)密度、土地退化和環(huán)境質(zhì)量5項(xiàng)指標(biāo)，最后得出營(yíng)口市的生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)。

4.2評(píng)價(jià)結(jié)果 經(jīng)過(guò)指數(shù)計(jì)算所得營(yíng)口市生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)（EI）為68.5，其中生物豐度指數(shù)65.6、植被覆蓋指數(shù)65.1、水網(wǎng)密度指數(shù)40.0、土地退化指數(shù)84.4、環(huán)境質(zhì)量指數(shù)93.4。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示營(yíng)口市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況良（指數(shù)55～75屬于良的級(jí)別），表明營(yíng)口市的植被覆蓋度較高，生物多樣性較豐富，基本適合人類生存。

5.結(jié)語(yǔ)

隨著遙感技術(shù)的不斷成熟，要求生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作要不斷的發(fā)展更新，跟上國(guó)家高科技技術(shù)的發(fā)展步伐，今后我們要更好的將遙感、地理信息系統(tǒng)的前沿技術(shù)，應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等工作中去，使監(jiān)測(cè)工作變得更加的科學(xué)、準(zhǔn)確、直觀和形象。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

劉晗（1970-）男，遼寧營(yíng)口人，高級(jí)工程師。