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    遙感技術在海洋中的應用

    2014-10-22 16:26:37 來源: 測繪論壇 作者:
    聊聊

      海洋覆蓋著地球面積的71%,容納了全球97%的水量,為人類提供了豐富的資源和廣闊的活動空間。隨著人口的增長和陸地非再生資源的大量消耗,開發利用海洋對人類生存與發展的意義日顯重要。所以,必須利用先進的科學技術,全面而深入地認識和了解海洋,指導人們科學合理地開發海洋。在種種情況下,遙感技術應運而生。

    1.遙感技術在海洋中應用的優越性

    與常規的海洋調查手段相比海洋遙感技術具有許多獨特的優點:

    第一,它不受地理位置、天氣和人為條件的限制,可以覆蓋地理位置偏遠、環境條件惡劣的海區及由于政治原因不能直接去進行常規調查的海區。

    第二,衛星遙感能提供大面積的海面圖像,每個像幅的覆蓋面積達上千平方公里,對海洋資源普查、大面積測繪制圖及污染監測都極為有利。

    第三,衛星遙感能周期性地監視大洋環流、海面溫度場的變化、魚群的遷移、污染物的運移等。

    第四,衛星遙感獲取的海洋信息量非常大。

    第五,能同步觀測風、流、污染、海氣相互作用和能量收支情況。

    2.遙感技術在海洋中的應用

    2.1在海岸開發中的應用

    我國有18萬公里海岸線,海岸帶面積約35萬平方公里,其中泥沙問題比較突出,特別是黃河、長江、杭州灣、珠江口等大的河口,年平均輸沙量在5—12億噸以上。如果我們掌握了泥沙的運動規律,加以很好地利用,就是一筆巨大的財富;反之,則會帶來巨大的災難。利用多時相的衛星遙感圖像不僅可以反映大面積海區水體表層懸浮泥沙的分布規律和變化動態,而且還可以確定大風天時高含沙量的活動范圍。這些信息對新港口選址、新航道的開辟、近海石油開采以及解決舊港口淤積等問題是必不可少的依據。

    2.2在海洋漁業中的應用

    衛星遙感信息可以用于漁場海洋環境研究,主要有:

    水溫反演:海水溫度與魚類的生存、洄游有著密切關系,各種魚類不僅有自己最適生存溫度范圍,而且隨季節進行適溫洄游。氣象衛星可提供大面積海面溫度信息,為漁業生產服務。

    流隔研究:海洋中存在著不同的流系,不同流系之間存在著較大的溫度梯度,成為流隔。計算機對紅外圖像進行密度分割處理后,可以清楚反映出不同流系分布,為確定中心漁場提供指標。

    漁場小尺度水文現象監測:當利用衛星監測到漁場存在著直徑為幾十到幾百公里的中、小尺度冷水渦旋時,在渦旋中心附近可形成中心漁場。

    葉綠素濃度分析:海洋捕撈資源是以浮游生物年產量為基礎,通過浮游生物年產量的測定,來估算捕撈資源潛力。而海洋葉綠素又是反映海洋浮游生物光合作用的重要參數。氣象衛星可以提供海洋中葉綠素相對濃度分布。

    2.3海水水質監測方面的應用

    隨著海洋經濟所占國民經濟總產值比重的提高,海洋近岸水污染也越來越嚴重,對海洋近岸水質傳統的監測方法,由于空間覆蓋小和觀測頻度低,已無法滿足實際要求,迫切需要利用遙感等高新技術對海洋近岸水質實現近實時、高頻率的監測。為此,我國建立了近岸水質遙感實時監測和信息快速報送系統。該系統可以自動接收多顆衛星數據,并提供水質分類圖象、水溫、懸浮物、赤潮和水體污染狀態等,通過衛星進行水質監測并通過互聯網把信息實時上報給相關政府部門。

    2.4海洋災害監測方面的應用

    海洋環境與災害應急天空地遙感綜合監測技術系統及應用項目針對海洋環境監測及災害應急響應的重大需求,綜合利用衛星、航空、地面監測的多源遙感數據,構建從數據獲取、處理、分析到應用服務的天空地海洋遙感綜合監測技術體系,建立了海洋環境與災害應急天空地遙感綜合監測技術系統。

    海洋環境與災害應急天空地遙感綜合監測技術系統及應用項目在滸苔與溢油災害遙感監測、合成孔徑雷達與重磁力復合的海洋油氣資源遙感探測、海洋環境與海島海岸帶信息提取、寬幅和多譜段海洋航空遙感相機等關鍵技術與系統集成方面取得了創新性成果;并在2008年青島奧運會帆船賽場滸苔應急監測、2008年廣西北部灣溢油事故監測、渤海環境監測、珠江口盆地油氣資源遙感綜合探測、南沙南部島礁及岸線遙感識別等方面得到了成功應用,取得了顯著的社會經濟效益。

    3.總結

    遙感技術是充分利用現有數據和信息資源的最佳途徑,是實現海洋資源與環境可持續發展的關鍵技術和重要手段,在全球變化、資源調查、環境監測與預測中起著其它技術無法替代的作用。同時在維護海洋資源與環境可持續發展的過程中將極大地促進信息科學技術、空間科學技術、環境科學技術和地球科學的發展。隨著科學技術的發展,海洋遙感衛星相繼升空,海洋探測技術越來越先進,水下地形測量、重力測量儀器不斷更新換代,為海洋基礎數據獲取提供了保障。

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