廣西壯族自治區(qū)遙感中心 廣西 南寧 530023

中國(guó)地處亞洲東部,陸地邊界線總長(zhǎng)2.2萬(wàn)余千米,海岸線總長(zhǎng)1.8萬(wàn)余千米,陸地與15個(gè)國(guó)家接壤,海域與8個(gè)國(guó)家的大陸架或20海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)相連接。我國(guó)邊境地區(qū)的構(gòu)成也較為復(fù)雜,包括高寒高山地區(qū)、干旱沙漠地區(qū)、界河與跨境河流區(qū)、植被覆蓋區(qū)及島礁海域等,而我想研究的對(duì)象是中國(guó)南海的珊瑚島礁。長(zhǎng)期以來(lái),由于我國(guó)南海海域遼闊,海島眾多,這些海島遠(yuǎn)離大陸,人口稀少,且部分海域存在領(lǐng)海海權(quán)爭(zhēng)議,船只難以到達(dá),那么怎么在我們無(wú)法抵達(dá)這些島嶼實(shí)際考察的時(shí)候,如何解決這些難題呢?

西游記里,有位能目視千里之外的神仙,他叫做千里眼。曾在孫悟空出世時(shí)俯瞰人間,查看天庭振動(dòng)的原因。在科技發(fā)達(dá)的今天,是否也有一種技術(shù),能夠一眼看到千里之外的景象呢?答案是肯定的,這種技術(shù)叫遙感。遙感故名思義就是從遠(yuǎn)處感知事物,不用到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),不用接觸事物本身,卻可以通過(guò)儀器,從遠(yuǎn)處探測(cè)和接受來(lái)自目標(biāo)物體的信息。照相機(jī)我們都有用過(guò),我們可以想象成遙感就是在幾萬(wàn)英尺的衛(wèi)星上放置一個(gè)巨型照相機(jī),它叫做傳感器,通過(guò)照相機(jī)可以對(duì)地球表面的物體拍照。由于衛(wèi)星位置高、觀測(cè)范圍廣,還能搭載各具特色的傳感器對(duì)地球表面進(jìn)行長(zhǎng)期不間斷的探測(cè),所以把航天遙感叫做“千里眼大神”實(shí)至名歸。

我國(guó)的南海包括西沙群島、中沙群島、南沙群島的島礁及其海域。我們都知道我們國(guó)家的最南的島嶼是曾母暗沙,也是中國(guó)南海的最南端。中國(guó)南海南起曾母暗沙海域,北至北衛(wèi)灘海域,西起萬(wàn)安灘海域,東至黃巖島海域。北接我國(guó)臺(tái)灣、廣東、海南和廣西等省區(qū),東面和南面分別隔著菲律賓群島和加里曼丹群島與太平洋、印度洋為鄰,西南和越南、馬來(lái)半島等地相連,面積約為350萬(wàn)平方公里。共分布著200多個(gè)島嶼、沙洲、暗礁、暗沙和暗灘,它們散布在海南島以南和以東。其中,已命名的島嶼、沙洲、暗礁、暗沙和暗灘有248個(gè),其中露出海面的島洲47座。南海東西相距約900公里,南北相距約1800公里,整個(gè)海域的形狀大體上是自東北向西南伸展的。

遙感技術(shù)為地質(zhì)研究和勘察提供了先進(jìn)的手段,也為南海這種大范圍地質(zhì)研究創(chuàng)造了有利得條件,利用遙感手段,我們就可以很方便的對(duì)南海眾多島礁進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位的觀測(cè)。由于目前高分遙感衛(wèi)星的分辨率能達(dá)到亞米級(jí),由于遙感影像具有廣闊的視野和逼真的影像,通過(guò)分析比對(duì)傳感器傳回的數(shù)據(jù),可以全方位的對(duì)南海島礁基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形地貌、土地覆被、近海水深、淺海海底地形、地層穩(wěn)定性等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1 基礎(chǔ)地質(zhì)

通過(guò)對(duì)遙感影像進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析,可以直接看到島礁表面的地質(zhì)單元,尤其對(duì)一些第四紀(jì)松散沉積物覆蓋下的隱伏構(gòu)造反映的相當(dāng)清晰,譬如西沙石島上的一塊石頭明顯與其他風(fēng)化形成的珊瑚礁松散堆積物特征不同,屬于年代更為久遠(yuǎn)的底層。

2 工程地質(zhì)

利用遙感技術(shù)可以分析島礁表面巖土的承載力,對(duì)島礁上的建筑工程選址和道路選線,通俗點(diǎn)說(shuō)就是幫我們找到更穩(wěn)定的區(qū)域建造碼頭、機(jī)場(chǎng)、發(fā)電站等基礎(chǔ)設(shè)施。因?yàn)榉€(wěn)定地層可以抵抗地震海嘯、臺(tái)風(fēng)暴雨等災(zāi)害侵襲,在工程質(zhì)量與安全方面起到了重要作用。

3 水文地質(zhì)

通過(guò)對(duì)遙感影像解譯分析,可以直接看到島礁上的地表水分布情況,例如河流、湖泊、池塘以及人工水庫(kù)等儲(chǔ)水設(shè)施,以及海岸線的變化。同時(shí)通過(guò)對(duì)地下含水層的分析,也可以推斷出是否地下有淡水透鏡體,淡水對(duì)于偏遠(yuǎn)海島建設(shè)和島上人類生存起到至關(guān)重要的作用。

4 地形地貌

南海珊瑚島礁基本都發(fā)育有灰沙島,通過(guò)遙感影像,可以直接判讀島礁上礁凸起帶、珊瑚生長(zhǎng)帶、沙灘、沙平臺(tái)、潟湖等地貌單元,對(duì)全島的地勢(shì)進(jìn)行分析,獲取洼地和向海坡所在位置。

5 土地覆被

通過(guò)高分遙感影像,也可對(duì)已開發(fā)的島礁土地覆被類型進(jìn)行判讀如林地、居民地、道路、機(jī)場(chǎng)、水利設(shè)施用地、港口碼頭、未利用土地、堤岸、燈塔等。

6 近海水深

利用衛(wèi)星遙感技術(shù),根據(jù)多光譜遙感的物理特性可以反演島礁周邊近海海水水深度,可以應(yīng)用于獲取存在危險(xiǎn)或爭(zhēng)議的淺水海區(qū)的水深,是一種新穎的水深測(cè)量手段,對(duì)于航運(yùn)安全,海洋開發(fā),軍事部署等具有重要意義。

7 海底地形

利用多光譜影像反演得到的成像時(shí)刻水深數(shù)據(jù),結(jié)合遙感影像成像時(shí)刻和觀測(cè)站的潮位大數(shù)據(jù)信息獲取標(biāo)準(zhǔn)水深,經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)面差值補(bǔ)償獲取海底高程信息,從而制作淺海海底地形圖。

8 地層穩(wěn)定性

通過(guò)遙感技術(shù)手段對(duì)上述各專題因子分析成果,結(jié)合地形數(shù)據(jù)和已有資料判讀地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)和不穩(wěn)定區(qū)域,并將地質(zhì)構(gòu)造、地形、地震強(qiáng)度、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、潮汐、洋流、海底地質(zhì)災(zāi)害等評(píng)價(jià)因子和不穩(wěn)定區(qū)域輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立模型,確定潛在的不穩(wěn)定區(qū)域,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià),并對(duì)評(píng)價(jià)精度進(jìn)行評(píng)估。

9 島礁軍事需求應(yīng)用

結(jié)合軍事需求分析和遙感技術(shù)分析,就島礁的軍事化效能進(jìn)行評(píng)估,對(duì)軍事地質(zhì)需求及要素進(jìn)行分析,包括遠(yuǎn)程戰(zhàn)略環(huán)境研究,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境選址,軍用工程選址,作戰(zhàn)路線規(guī)劃,特殊區(qū)域給水保障以及前沿陣地偵查等。為部隊(duì)提供島礁建設(shè):海底地形、海洋地質(zhì)、工程地質(zhì)選址、水文給水保障、島礁下沉變形監(jiān)測(cè)等;守衛(wèi)島礁:對(duì)環(huán)境要素的需求,包括守衛(wèi)士兵的人身安全(蛙人擄走)、雷達(dá)監(jiān)測(cè)、水下防護(hù)等;登島作戰(zhàn):結(jié)合氣象、潮汐、風(fēng)浪、噪聲環(huán)境要素,對(duì)海上航母艦艇編隊(duì)、兩棲作戰(zhàn)、武器平臺(tái)運(yùn)輸(承載力)等進(jìn)行分析,在高溫、高濕、高壓及臺(tái)風(fēng)天氣如何保障作戰(zhàn)。最終將地質(zhì)信息轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)所用軍事要素信息,幫助部隊(duì)在宏觀上進(jìn)行遠(yuǎn)程戰(zhàn)略指揮和路線規(guī)劃,正確掌握戰(zhàn)場(chǎng)地理環(huán)境等諸多要素的規(guī)律,便于軍事行動(dòng)的開展,