揭開(kāi)遙感技術(shù)的面紗

遙感，顧名思義，“遙遠(yuǎn)的感知”。它是指利用搭載在各類(lèi)移動(dòng)/靜止平臺(tái)上的不同傳感器，對(duì)目標(biāo)地物的電磁波輻射、反射特性進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)其特性對(duì)目標(biāo)地物的性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、方法和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。遙感平臺(tái)包括不同的衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球以及地面移動(dòng)的各種設(shè)備。一般而言，遙感技術(shù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和遙感應(yīng)用三個(gè)部分。

數(shù)據(jù)獲取是指利用各類(lèi)傳感器對(duì)目標(biāo)地物的電磁波特性進(jìn)行記錄的過(guò)程。數(shù)據(jù)處理是指運(yùn)用光學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)所獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行校正和分析，掌握或清除遙感原始數(shù)據(jù)中的誤差，盡量恢復(fù)被探測(cè)目標(biāo)地物的原有特征，從而以滿(mǎn)足進(jìn)一步應(yīng)用的需要。遙感應(yīng)用是指不同行業(yè)或者專(zhuān)業(yè)人員按不同的應(yīng)用目標(biāo)，將遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過(guò)程。遙感的應(yīng)用從軍事和科研領(lǐng)域逐步推廣，應(yīng)用到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)方面，例如軍事、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及城市建設(shè)和管理等。

?遙感平臺(tái)

?地球遙感系統(tǒng)之宇宙飛船

?用于計(jì)算機(jī)輔助GE的高分辨率航空數(shù)字高程模型

?利用遙感技術(shù)獲取的的高分辨率圖像（SPOT6）（供圖 / 牛振國(guó)）

遙感技術(shù)的特點(diǎn)

大面積同步觀(guān)測(cè)

遙感技術(shù)從地面到高空的不同的高度對(duì)地球進(jìn)行大范圍探測(cè)與觀(guān)測(cè)，獲取有價(jià)值的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)拓展了人們的視覺(jué)空間，為宏觀(guān)地掌握地面事物的現(xiàn)狀情況創(chuàng)造了極為有利的條件。與傳統(tǒng)的地面作業(yè)相比，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。例如遙感用航攝飛機(jī)飛行高度為10千米左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度可以高達(dá)910千米左右，從而可及時(shí)獲取大范圍的地表信息。一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達(dá)3萬(wàn)多平方千米。這種展示宏觀(guān)景象的圖像，對(duì)地球資源和環(huán)境分析極為重要。

時(shí)效性強(qiáng)

由于遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的速度快、周期短，從而能及時(shí)獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。例如，NOAA氣象衛(wèi)星（美國(guó)國(guó)家海洋大氣局第三代實(shí)用氣象觀(guān)測(cè)衛(wèi)星）每天能收到同一地區(qū)的兩次圖像。

珍貴歷史資料

如同照片可以較好地保存?zhèn)€人的歷史信息一樣，遙感技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)可以完好地保存地球表層的歷史狀態(tài)信息。這為我們通過(guò)遙感資料很好地了解地表的變化提供了第一手的珍貴歷史資料。

客觀(guān)反映變化

通過(guò)遙感技術(shù)觀(guān)測(cè)和探測(cè)的地表信息，可以客觀(guān)地反映地物的狀態(tài)及其變化，如土地違法占用、污染物的排放、農(nóng)業(yè)的估產(chǎn)等，從而克服了通過(guò)人為匯總的主觀(guān)性的缺陷。

?開(kāi)展?jié)竦卣{(diào)查

?通過(guò)遙感技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的客觀(guān)監(jiān)測(cè)

?利用遙感技術(shù)獲取沙漠等現(xiàn)場(chǎng)的寶貴資料

經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

由于遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的制約條件少，在人類(lèi)難以到達(dá)的很多地方，如沙漠、沼澤、高山峻嶺以及地震災(zāi)害等現(xiàn)場(chǎng)，采用不受地面條件限制的遙感技術(shù)，特別是航天遙感，可方便及時(shí)地獲取各種寶貴資料。

遙感技術(shù)在濕地研究中的應(yīng)用?

濕地調(diào)查與制圖

了解濕地的分布與面積，是進(jìn)行濕地保護(hù)與合理利用的前提，也是理解一個(gè)國(guó)家和地區(qū)自然資源和環(huán)境稟賦的基礎(chǔ)性工作。利用遙感技術(shù)，結(jié)合地面調(diào)查等，進(jìn)行濕地資源的調(diào)查、濕地編目和制圖是遙感技術(shù)應(yīng)用于濕地研究與管理工作的主要內(nèi)容之一。

由于濕地具有的不可通達(dá)性，遙感技術(shù)尤其顯示了其優(yōu)勢(shì)。例如中國(guó)科學(xué)院利用陸地衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)，于2009年完成了中國(guó)濕地的制圖，為濕地管理和應(yīng)用提供了第一手的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料;2013年，國(guó)家林業(yè)局組織全國(guó)的力量，基于不同的遙感數(shù)據(jù)，完成了中國(guó)濕地資源的第二次詳查……這些數(shù)據(jù)為生態(tài)保護(hù)和生態(tài)紅線(xiàn)的劃定提供了基礎(chǔ)性資料。

濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

無(wú)論是濕地退化還是濕地恢復(fù)，都是一個(gè)漸變的過(guò)程。通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)濕地植被狀態(tài)（如生物量、長(zhǎng)勢(shì)）或者濕地水文條件的監(jiān)測(cè)，都可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的客觀(guān)監(jiān)測(cè)，從而做出有效和及時(shí)地判斷。

濕地景觀(guān)變化監(jiān)測(cè)

濕地的結(jié)構(gòu)及其組成對(duì)于發(fā)揮濕地的功能具有決定性作用。如同樣面積大小的兩處濕地，假設(shè)一個(gè)是完整的，而另外一個(gè)被分割成很多大大小小的斑塊。從景觀(guān)角度看，他們的完整性是不一樣的;而從濕地對(duì)生物棲息地提供的功能來(lái)看，完整性好的濕地提供了更好的棲息地功能，也就能更好地保護(hù)生物多樣性。通過(guò)遙感技術(shù)，可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)這種濕地景觀(guān)的監(jiān)測(cè)。

濕地保護(hù)與管理的評(píng)價(jià)

由于遙感技術(shù)的及時(shí)性與客觀(guān)性特點(diǎn)，利用遙感技術(shù)可以對(duì)濕地保護(hù)區(qū)的面積和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量開(kāi)展監(jiān)測(cè)，還可以在此基礎(chǔ)上對(duì)保護(hù)前后或者濕地恢復(fù)前后的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用前后的狀態(tài)變化，可以開(kāi)展?jié)竦乇Ｗo(hù)、管理和恢復(fù)等方面的有效性評(píng)價(jià)，從而提高管理的效率。

濕地遙感的不足與未來(lái)展望

濕地的重要性越來(lái)越被認(rèn)可，濕地具有不同的資源、生態(tài)和環(huán)境價(jià)值，相應(yīng)地其具有不同的理論概念和分類(lèi)體系?，F(xiàn)在我們依然面臨著需要建立具有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)的濕地概念和濕地分類(lèi)體系的問(wèn)題。

水是濕地存在與否的先決條件，而地表水體具有的動(dòng)態(tài)性決定了濕地的邊界具有過(guò)渡性和模糊性。濕地的這種特性為濕地邊界的判定造成了很大困難。如何判斷濕地的邊界不僅需要生態(tài)學(xué)的依據(jù)，也需要遙感技術(shù)給出相應(yīng)的支撐。二者結(jié)合才能將濕地邊界的確定從理論上的建立落實(shí)到具體的實(shí)踐中，給濕地保護(hù)與利用提供支持。

在濕地遙感應(yīng)用技術(shù)方面，一方面，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論是基于國(guó)外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，還是基于中國(guó)自身的遙感數(shù)據(jù)（中國(guó)目前是衛(wèi)星的第二發(fā)射大國(guó)），越來(lái)越多的遙感數(shù)據(jù)可供使用;另一方面，如何將這些遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于濕地的科研與管理，還存在著很大的瓶頸。這既與濕地自身的多樣性、過(guò)渡性以及動(dòng)態(tài)性特征密切相關(guān)，同時(shí)也與現(xiàn)有的遙感技術(shù)和遙感產(chǎn)品的成熟度有極大關(guān)系。

?不同濕地類(lèi)型（①人工濕地 ②濱海濕地 ③河流濕地 ④湖泊濕地 ⑤沼澤濕地）（供圖 / 牛振國(guó)）