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遥感在水体方面的应用 ——以水体污染为主
主讲人:栗俊飞
主要内容
遥感水体应用的基本原理
遥感水体污染的应用现状
研究背景与发展简述
一研究背景与发展简述
随着经济的发展,。
水体污染监测作为水体管理和污染控制的主要手段,发挥了不可替代的作用。然而在大面积水域的监测网点分散,仅依靠现有的监侧台站和传统监测技术方法很难满足一些日益恶化的水体污染所需的实时、快速、宏观、准确的监测要求,也无法全面准确地反映水体的污染状况。
不足方面:
利用遥感技术进行水体污染监测的机理不仅可以利用其观测范围大,还有被污染水体具有不同于清洁水体的光谱特征,这些光谱特征体现在对特定波长的吸收或反射,而且这些光谱特征能够为遥感器捕获并在遥感图像中体现出来。此外,遥感技术具有成本低、速度快的优点。
大范围的水体污染怎么监测呢?
水污染遥感监侧除了具有监侧范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监侧等优点,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,对大面积范围里发生的水体扩散过程容易通览全貌,观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清沽水混和稀释的特点。
为此,近年来,国内外许多学者探索了利用遥感技术监测水污染的技术和方法。
二水体遥感的基本原理
1、水体的光谱特征

太阳光谱照射到水面,少部分(%)被反射回空中,大部分入射到水体。入射到水体的光,又大部分被水体吸收,部分被水中悬浮物(泥沙、有机质等)反射,少部分投射到水底,被水体吸收和反射。被悬浮物反射和被水体反射的辐射,部分返回水面,折回到空中。因此遥感器所接收到的辐射就包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空反射光。
由于不同水体的水面性质、水体中悬浮物的性质和含量、水深和水底特征等不同,因而传感器上接收到的反射光谱特征存在差异,为遥感探测水体提供了基础。
2、水域界限的确定
在可见光范围内,水体的反射率总体上比较低,不超过10%,一般为4%~5%,并随着波长的增加逐渐降低,%~3%,,水体几乎成为全吸收体。因此,在近红外的遥感影像上,清澈的水体呈黑色。为区分水路界线,确定地面上有无水体覆盖,应选择近红外波段的影像。
3、水温的探测

水体的热容量大,在热红外波段有明显特征。白天,水体将太阳辐射能大量地吸收储存,增温比陆地快,在遥感影像上表现为热红外辐射低,呈暗色调;夜间,水温比周围地物温度高,发射辐射强,在热红外影像上呈高辐射区,为浅色调。因此,夜间热红外影像可用于寻找泉水,特别是温泉。根据热红外传感器的温度定标,可在热红外影像上反演出水体的温度。