环境遥感技术及应用范文

导语：如何才能写好一篇环境遥感技术及应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：遥感技术；环境监测；应用；水环境监测；大气环境

一、水环境遥感监测技术的应用

水环境遥感监测的任务是通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质、化学污染等状况和水深、水温等要素的信息，从而对一个地区的水资源和水环境等做出评价，为环境、水利、交通、航运等部门提供决策支持。应用遥感技术，可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布以及水体污染的分布范围等。水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水环境监测和评价的依据。

1、水体富营养化监测

水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象，这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫做赤潮。水体富营养化遥感监测是通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与富营养化水质参数浓度之间的关系 ，建立富营养化水质参数的定量遥感反演模型，并分析各水质参数之间的相关性 ，建立适当的富营养化评价模型。利用卫星遥感进行大范围湖泊、海洋富营养化空间分布及动态评价，具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势，还能发现一些常规方法难以揭示的污染物排放源、迁移扩散方向以及影响范围等特征。

2、悬浮固体

水中悬浮固体（ss）含量是水质指标的重要参数之一。SS不仅可以作为水体污染物的示踪剂，其含沙量的多少还直接影响水体的透明度、水色等光学性质。一般来说，对可见光遥感而言，0.58～0.68um对不同泥沙浓度出现辐射峰值，即对水中泥沙反应最敏感，是遥感监测水中悬浮物质的最佳波段。在实际监测当中，选择与悬浮物质浓度相关性好的波段，结合实测悬浮物质的数据进行分析，从而建立特定波段辐射值与悬浮固体浓度之间的关系模型，然后进行反演得出悬浮固体的浓度。

3、油污染

遥感监测油污染不仅能够发现污染源、确定污染的区域范围和估算油的含量，而且通过连续监测，能够得到溢油的扩散方向和速度，预测将会影响的区域。

4、热污染

由于人类活动向水体排放的“废热”引起环境水体的增温效应而产生的污染称之为水体热污染。水体热污染可直接影响到水生生物的多样性，导致局部生态系统的破坏，从而影响人类的生产生活。遥感监测水体热污染是一种有效的宏观监测手段，目前主要的探测方法有热红外遥感和微波遥感。

二、大气环境遥感监测技术的应用

1、臭氧层监测

臭氧对低于0.3微米紫外区电磁波具有较高的吸收能力，基于此，臭氧层臭氧含量多少的测定可通过紫外波段进行。吸收带在2.74毫米位置，应选用11083MH2频率的地面微波辐射计与射电望远镜进行大气中臭氧垂直分布的监测，如大气臭氧不断增加其含量，将导致温度不断上升，这种情况下，可选用红外波段进行大气臭氧层监测。

2、监测大气气溶胶

大气气溶胶一般是指烟、雾、尘等。这些大气气溶胶的形成往往是因为火山爆发、火灾及工业废气等。污染物位置及范围的确定可以直接通过遥感图像进行分析，同时预测、预报时可遵循其位移情况及发展规律进行分析。如漂浮于低空的尘埃，可利用对植物受害程度的监测进行间接研究。

3、监测有害气体

二氧化硫氟化物等有害气体在人为、自然条件下产生，这些有害气体对生物肌体将造成严重的危害，一般选用间接解译标志进行，受污染后植被反射红外线的能力将有所降低，与正常植被相比，受污染后植被的颜色、纹理与动态标志都发生了极大的改变，如彩红外图象颜色会变暗，树木郁闭度降低等，通过这些特性可以对污染情况进行间接分析。

4、监测城市热岛效应

城市热岛效应是由于城市人口密集、产业集中，进行形成了市区温度比郊区温度高的小气候情况。这种现象属于大气热污染气候，一般对城市热岛效应进行监测的方式都会选用流动观测结合定点观测的方式。但这种方式具有较高的成本、其监测范围较小，同时很容易受到各种因素的影响，其极限性较大。遥感技术在城市热岛效应监测中的应用，不仅提高了监测的精确度，还降低了成本。并实现了定性到定量、静态到动态的转变，实现了较大范围同步监测，同时可以对城市热岛效应内部热信息的区别进行提取与分析。

三、土地环境遥感监测技术的应用

目前不断出现环境变化问题，如全球碳循环的量化与气候变化的生物反馈，要求数据对大面积土地覆盖特点进行描述，遥感技术主要以人造卫星为基础，是一个强大的制作陆地覆盖图工具，通过光谱的差别对土地覆盖类型进行分类。从上个世纪80年代起，在全球变化、可持续发展中遥感数据已经得到了广泛地应用。作为全球变化研究项目的重要组成部分，土地利用与土地覆盖研究在遥感技术的应用下取得了不错的成绩。

作为环境的主要组成成分，植被可以对区域生态环境进行反映，还是解译土壤、水文等因素的标志。在大型植被、生物物理及生态学参量研究、估算中遥感技术的应用十分有利。应用遥感图像可以进行临时分析，同时还可以将附近地区全面的数据提供给相关部门，随着遥感技术水平的提升，可以有效提高植被指标的准确度，如叶面积指数、单位面积等。

按照气候、可燃物积累及含水量等因素，促使卫星遥感技术结合地理信息系统与全球定位系统，可以对森林火灾可能发生的区域、时段及等级进行准确预测，这样可以对火灾产生的损失降到最低，并能第一时间选用行之有效的措施进行有效处理。

四、结束语

综上所述，随着科学技术水平的不断提升，遥感技术作为环境监测的重要技术之一，其监测结果是否准确，对生态环境可持续发展具有关键性的作用。在环境监测中，应对国际资源环境卫星系统进行充分利用，加大我国环境监测遥感技术的应用力度，完善环境监测体系，为人类的发展及美化环境提供一份可靠的保障。

参考文献

[1]陈琳；王浩；；遥感技术在我国环境监测中应用现状及展望[J]；科技资讯；2007年18期

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关键词：环境；污染；遥感技术

引言

随着我国经济的高速发展，环境污染和生态破坏日益严重，突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一，正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段，是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况，正确评价环境质量，寻求改善生态环境的途径和措施，具有重要的意义。

1遥感技术概述

1.1基本概念

遥感技术是从卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。

1.2特点

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低、质量高，便于进行长期动态监测等优势，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，因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面.其最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，快速进行污染源的定点定位、污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化，从而获得全面的综合信息。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术，根据所利用的波段，遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术、微波遥感技术三种类型.当前，遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理和军事侦察等诸多领域。

3环境污染遥感监测技术的应用

3.1水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的，可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。遥感监测视野开阔，对大范围内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、影响范围及与清洁水混合稀释的特点.从而查明污染物的来龙去脉。

3.1.1泥沙污染及水体浑浊度分析

水体中泥沙含量增加使水反射率提高.随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加，水体反射量逐渐增加，反射峰亦随之向长波方向移动，即红移.又由于水体在0.93～1.13μm附近对红外线吸收多，不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段.定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段应在0.65～0.85μm之间。

3.1.2城市污水监测

城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物，它们分解时耗去大量氧气，使污水发黑发臭，当有机物严重污染时呈漆黑色，使水体的反射率显著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑调的条带.使用红外传感器，能根据水中含有的染料、氢氧化合物、酸类等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况.水体污染状况在彩红外像片上有很好的显示，不仅可以直接观察到污染物运移的情况，而且凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读指示物，可追踪出污染源。

3.1.3废水污染和水体热污染调查

废水由于水色与悬浮物性状千差万别，特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图像进行监测，有的根据温度的差异也可用热红外方法测定.热污染使用红外传感器，能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源，热红外扫描图像主要反映目标的信息，无论白天、黑夜，在热红外像片上排热水口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显，水温的差异在像片上也能识别出来.利用光学技术或计算机对热图像作密度分割，根据少量同步实测水温，可正确地绘出水体的等温线.因此热红外图像能基本上反映热污染区温度的特征，达到定量解译的目的。

3.2大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。对于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱，可以通过测量大气的吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来。

3.2.1有害气体的监测

人为或自然条件下产生的SO2、氟化物等对生物肌体有毒害的气体，通常采用间接解译标志进行.植被受污染后对红外线的反射能力下降，其颜色、纹理及动态标志都不同于正常的植被，如在彩红外图象上颜色发暗、树木郁闭度下降、植被个体物候异常等，利用这些特点就可以间接分析污染情况.对于地面污染，例如农田遭受污染之后，作物的生长将起特殊变化，地下水的污染也会引起地面植被的变化，与正常生长区的作物有不同的光谱表现.多光谱成像仪能监测这些变化，从而圈定地面污染分布范围，进一步对地面污染预防规划。

3.2.2臭氧层监测由于臭氧对0.3μm以下紫外区的电磁波吸收严重，因此可以用紫外波段来测定臭氧层臭氧含量的变化.在2.74μm处有个吸收带，可以用频率为11083MHz的地面微波或用望远镜来测定臭氧在大气中的垂直分布.又由于大气中臭氧含量高则温度高，又可以用红外波段来探测。

4发展趋势

遥感影像获取技术方面，随着高性能新型传感器的研制开发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。雷达遥感技术具有全天候全天时影像的获取能力以及对一些地物的穿透能力，将得到更广泛的应用。以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统必将是当前及今后遥感技术发展的重要方向之一。

遥感信息模型的发展方面，遥感信息机理模型的发展和拓宽，特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。将环境污染遥感监测技术（RS）与地理信息系统（GIS）、全球定位系统（Geographic Information System，GPS）、专家系统（Expert System，ES）技术集成，利用环境污染遥感监测集成系统，可以大大提高环境监测的科学性，合理性及智能化程度，从而大扩展环境监测的应用范围，开发集GPS、RS、GIS、ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术，也将是今后环境遥感技术的发展趋势。

5结束语

当前，我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划，同时充分利用国际上资源环境卫星系统，开展广泛的国际合作和交流，大力发展我国的环境污染遥感监测技术，并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法，采用遥感技术与地面监测相结合的方法，建立我国的环境污染遥感监测系统。

参考文献

[1]李晓雪.基于遥感技术的环境监测应用分析[J].自动化与仪器仪表，2015（04）

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关键词：无人机；遥感技术；环境监测；研究进展

中图分类号：X87

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8016602

1引言

长期以来，我国环保监测方面一直存在“门难进、脸难看、证据难找”的情况。即使环保部门勒令环境污染较为严重的企业进行整改，但很多企业忽视环保，仍然违规生产、顶风作案。部分企业甚至不配合环保局人员调查，拒绝甚至对环保检查人员进行攻击。选择新型的环境监测技术以应对当前的严峻形势，显得非常迫切。

无人机具有快速机动、预警响应能力快的特点，可以通过车载或者地面方式从多种地域直接发射，快速到达工业生产监测区域.对污染发生位置进行实时监侧，通过滑行和伞降的方式进行回收取证。无人机遥感技术在短时间内快速而且准确地获取遥感数据的优势，带动了其在环境监测领域的快速发展。

2无人机遥感技术

2.1无人机简介

无人机（UnmannedAerialVehicle，缩写UAV）是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。根据其系统组成和飞行特点，无人机可分为滑跑滑翔型、弹射起飞滑橇降落型、手抛伞降型、旋翼直升机四大类型，其特点和应用领域见表1。

2.2无人机遥感系统

无人机遥感系统（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）

以先进的无人驾驶飞行器为平台，负载数字遥感设备（数码相机、数码摄录机等）进行拍摄和记录，通过遥感数据处理技术进行影像的同步传输，以实现对采集对象信息的实时调查与监测，且可以完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人驾驶飞行器技术和通讯技术、遥感传感器技术、GPS差分定位技术、遥测遥控技术和遥感应用技术相互结合组成的无人机遥感系统，具有自动化、智能化、专题化，可以快速获取国土、资源、环境等的空间遥感信息（图1）。

2.3无人机遥感技术的优势

2.3.1作业安全、效果直接。

无人机监督执法不受空间与地形条件等各方面的干扰，可以比常规的监管执法手段更为独立，直接取得第一手的真实情况。无人机遥感系统具备面积覆盖、垂直或倾斜均能成像的技术能力，尤其是搭载的高精度数码成像设备，可以实现实时回传的视频信号，在视频终端清晰成像，现场情况辨识度可以精确到0.1m，能对现场环境监测指挥工作提供实时的帮助。同以往的环保现场监督检查相比，无死角，更直接安全。

2.3.2目的明确、操作简单

无人机遥感系统智能化和自动化水平均比较高。可以通过在系统中事先设置飞行路线来达到无人驾驶，并且在飞行中通过不断的微细校对和调整来达到对目标的精确测量。现在的无人机遥感系统可以通过视频系统后手柄来完成操作。

2.3.3使用成本低

目前无人机最多能加载5kg油，一次飞行任务可以到达100多个监测点，能够在空中持续飞行16h以上。无人机体形小，耗费低，系统的保养和维修简便，具有监测时间长、区城广、使用成本低的优点。

3环境监测

3.1无人机遥感技术在水环境监测中的应用

由于内陆水体具有污染类型多样、环境复杂且水域面积相对小的特点，要求数据精度非常高，目前无人机还达不到要求，因此在内陆水环境监测中的应用研究相对较少。目前水环境监测主要是借助系统搭载的多光谱成像仪生成多光谱图像，从宏观上观测水质状况，提供诸如水质富营养化、水华、水体透明度、悬浮物排污口污染状况等信息的专题图，直观全面地监测地表水环境质量状况，从而达到对水质特征污染物监视性监测的目的。国内无人机第一次应用于环保领域是在辽宁省，采用无人机遥感系统对辽河流域进行的辽河治理现状航拍和遥感监测进展顺利，可以得到分辨率为0.1 m的实景图像数据，对这些图像进行技术评估，可以及时掌握辽河治理重点区域的动态变化情况。

3.2无人机遥感技术在大气环境环境监测中的应用

现在，国内无人机遥感系统在大气环境监测方面可监测的指标主要包括臭氧、粒子浓度、温度、湿度、NO2和压力等。可迅速查明环境现状具有视域广、及时连续的特点。无人机不仅可以实现实时对大气环境数据进行监测，还可搭载采样器，在空中采集大气样品后送回实验室进行检测分析。

3.3无人机在生态环境监测中的应用

目前，无人机遥感技术生态环境监测方面应用主要实现方式表现为利用数码相机或光谱类设备（如红外摄影机、红外扫描仪、微波辐射计等）获取遥感影像，通过地面控制系统及数据后处理系统，实现数据拼接与处理，提取宏观环境监测或大范围监测指标。应用领域体现在森林资源调查、灾害监测、生态环境等方面。

3.4在环境应急监测中的应用

一旦突发环境污染事件发生后，在情况危险、交通不利等不利因素下，相关应急处理人员无法到达现场，而无人机遥感系统可快速赶到污染事故所在空域，系统搭载的影像平台可实时传递影像信息，立体的查看事故现场、污染物排放情况和周围环境敏感点分布情况，监控事故进展，为环境保护决策提供准确信息。无人机遥感系统的使用，不仅保障了现场工作人员的人身安全，同时也大幅度的降低了现场环境应急工作人员的工作难度。如发生在2010年的大连新港30万t级油轮输油管线爆炸事件，当时原油入海造成约50 km2海域受到污染，传统的环境监测技术无法控制。环保部在第一时间调配无人机携带遥感系统赶赴现场进行了“天―空―地”同步监测。无人机遥感系统在恶劣条件下多次成功完成低空飞行监测作业，提供的海面油污发展监测数据可以动态反映溢油发生发展情况，为当时的环境应急管理提供了重要技术支持。

5结语

无人机遥感技术作为一项极具潜力的环境监测技术，具有实时传输影像、续航时间长、系统保养维修简便、实用成本低、覆盖区域广、使用用途多、机动灵活等优点，正在快速发展。目前我国正在建设“天-空-地”一体化环境监测网络体系，并且已经在自然地质灾害、大气、内陆水体、海洋、生态预警等多个环境监测领域取得了一些研究成果。相信随着相关技术的不断发展成熟，无人机遥感技术将在环境监测领域发挥日益重要的作用。

参考文献：

[1]

⑾椋林维昌.多功能环境监测无人机系统设计[J].科技视界，2016（12）：55～56.

[2]谢涛，刘锐，胡秋红，等.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].环境科技，2013（4）：55～60，64.

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关键词 遥感技术；地质环境；调查应用

1.进行矿山地质环境调查的必要性

20世纪90年代初，人们并没有认识到矿山环境的重要性，并不会积极主动地对其进行调查、评价与保护。随后发展到中期阶段时，随着国土资源部的成立以及相关采矿技术的迅速发展，人们开始意识到对矿山环境进行调查与保护的重要性，遥感技术也由此产生。与发达国家相比，我国矿山环境中的遥感技术虽然应用时间较为落后，但是发展水平却十分迅速，遥感不论是在探测范围、使用周期还是资料获取方式、获取素材等方面都具有十分突出的优势，极大地推动了矿山环境调查的效率。

我国地域辽阔，矿山资源十分丰富，但是实际的矿山地质环境却存在很大的差异。因此，在进行正式的采矿工作前必须要对当地的地质情况进行认真的考察。同时，近些年我国的矿山地质逐渐暴露出一些问题，在一定程度上制约了开采效率。所以必须要对地质环境进行调查。

2.我国矿山地质环境中存在的问题

2.1资源问题

1）耕地资源与林地资源。在实际的调查中发现，矿山开采行为对当地的耕地及林地资源造成了严重的破坏作用，露天环境中大量的固体废弃物肆意堆积在一起。尽管国家制定了明确的固体排放标准，但是从现场情况来说其并没有起到真正的约束作用。一方面，这些废弃物由于无法得到合理的安置，所以会占据部分的林地与耕地空间，对其造成一定的破坏；另一方面，由于环境的不断作用，这些堆积物长此以往会散发出有毒的气体，影响到了农田的肥力，使得农作物无法茁壮成长，最重要的是还会威胁到周围居民的身心健康。

2）地质古迹及景观。像地质古迹及自然景观都属于不可再生资源，所以一旦遭受到任何破坏作用，都很难在恢复到原有的面貌。尽管现阶段，可以借助一些科技手段进行修复，但是其对于人力、物力、财力的要求是十分巨大的。在对矿山地质环境的实际调查中发现，这种破坏现象十分严重，很多地方的自然遗产都受到了不同程度上的破坏。因此，相关调查人员更应该提高认识，不断修正开采设计方案。

3）煤炭资源。各个地区的煤炭分布情况及存储情况存在一定的差异，在实际的调查过程中，由于相关工作人员的失误，所以导致对煤炭的开发行为并不合理，没有最大程度上利用煤炭资源，造成了严重的浪费。

2.2地质问题

1）滑坡灾害。滑坡作为一种常见的地质灾害，对于矿山地质环境的影响也是不容小觑的。在实际的调查中发现，滑坡现象主要是从两方面原因所造成的。一个是过度的露天开采，一个是固体废弃物产生的堆积斜坡。尤其在雨水频发季节，这种现象造成的危害是十分巨大的。轻则堵塞交通线路，重则造成人员的伤亡，必须要引起足够的重视。

2）地表灾害。这种类型的地质灾害对道路地基的破坏作用最大，严重时会使得地面出现漏洞问题。这主要是由于在开采过程中使用井工仓储式的开采工作方式或者超强度的开发行为，再加上对地下水的过度引用，都加剧了地表的变形速率，威胁到了地质平衡状态，使得地面出现了不同程度的沉降问题。

3）地表裂缝灾害。这种现象对于环境的破坏作用更为强烈，主要也是由于不合理的开采行为所导致。裂缝的实际长度最多可达数千米，一旦发生将会造成永久性的破坏，基本是不存在修复的可能。这对矿山上的一些基础设施比如铁路、盘山公路等地基造成了巨大的破坏，影响了正常的使用行为。

3.遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

针对上述存在的问题，必须将遥感技术不断应用到矿上地质环境的调查中。及时发现问题，解决问题，提高矿山开采效率。

3.1将遥感技术应用到对损坏资源的探测中

首先，在利用遥感技术进行调查时，必须要确定一个监测因子。选择矿石和自然景观是两种常见的类型。在实际工作中，一方面遥感技术极大地提高了监测的范围和效率。比如，通过一定的技术手段，它能够准确的找到损坏资源的实际位置，也能及时监测的塌陷的坑洞；同时，多光谱数据功能也是遥感技术一个突出的优势，它主要针对的是固体废弃物，能够对其构成成分以及空间分布进行准确的判定。在遥感技术的诸多功能当中，最重要的一项莫过于高精度的DEM功能，在对矿上环境进行调查时，采用该项技术能够获取有效地矿的地形情况及特征，并将其以数据图形的形式呈现出来，将人为失误的影响降到了最低。

其次，在进行矿藏资源的开发时，必须要充分考虑煤矿的不同程度上的热量辐射情况，以此将资源的浪费降到最低。而遥感技术则能够将及时有效地分辨出热量辐射等级，使得区域的矿藏类型的更加突出。这为相关的工作人员提供了理论依据，能够根据具体的图像进行针对性的调查，将环境的损害降到最低。

3.2将遥感技术应用到对地质灾害的监测中

1）在滑坡灾害中的应用。与其他类型的地质灾害监测所不同，遥感技术在该类型的地质灾害中发展的比较成熟，监测经验也是比较丰富的。在实际工作中，主要从两个方面进行监测，一个是对灾害主体而言，再一个就是针对于灾害主体涉及到的相关信息。它以地形地貌覆盖以及影像光谱信息为技术支持，在人和设备的相互协调作用，使得系统能够及时将灾害主体及具体信息及时呈现出来，极大地提高了施工操作效率。同时，遥感技术能够及时将斜坡类地质灾害分辨出来，像一些专业的遥感技术人才，能够根据遥感图像判定出矿山中的地质灾害类型、规模及分布位置，提高了调查水平。

2）在地表灾害中的应用。传统的监测方法要求调查人员必须深入实际的矿山环境中，但由于地形地貌的限制，所以这种方法的可操作性并不理想，而遥感技术的应用大大提高了监测效率。它根据雷达波相位差原理，能够将矿山中的物质以SAR影像的形式呈现出来，有效规避了大气效应的干扰，受到了人们的广泛青睐。其次，遥感技术还能实现对地裂缝的监测。反应在图像上是灰色细条状的形态。

3.3将遥感技术应用到矿上地质灾害的评估及预警

易发区、危险区以及预警是三种常见的遥感监测等级，这主要是由于从矿山地质灾害的形成到发生，遥感技术都能实现对其的监测所导致的。在进行危险等级评估及安全预警时，应该重点关注裂缝、斜坡以及地表变形等常见的地质灾害类型，选取合适的监测因子，借助于地理信息系统技术、多期遥感影像监测技术等科学全面的评定危险等级，并根据获取的图形信息及时判定灾害隐患，从而可以及时制定一定的处理措施，降低地质灾害的损害程度。尤其是在大力推进科学发展战略的今天，要想实现矿区居民与周围环境的长远发展，就必须要重视对地质灾害等级评估和预警，充分发挥遥感技术的优势。

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关键词：矿山地质环境；遥感原理；遥感调查；动态监测；方式应用

一、遥感监测理论知识概述介绍

遥感监测是利用遥感技术进行监测的技术方法。遥感技术就是根据电磁辐射（发射、吸收、反射）　的理论，　应用各种光学、电子学和电子光学探测仪器对远距离目标所辐射的电磁波信息进行接收记录，　再经过加工处理，　并最终成像，　从而对环境地物进行探测和识别的一种综合技术。监测对象主要是地面覆盖、大气、海洋和近地表状况等。遥感广泛用于气象、土地、海洋、农业、地质、和军事等领域。

二、矿山地质遥感监测的研究背景

我国矿业活动诱发的矿山环境地质问题类型多、分布广，主要可以归纳为资源损毁、地质灾害、环境污染三大类，包括：①矿产资源开发压占、毁损土地资源严重；②采矿活动引发的地面（沉）塌陷、地裂缝、边坡失稳等地质灾害问题突出；③矿产资源开发过程中的“三废”排放污染环境，造成公害；④采矿活动造成了地下水均衡系统破坏；⑤采矿活动加剧了矿区水土流失和土地沙化。

为了进一步掌握我国矿山地质环境发展变化趋势，必须进行矿山地质环境监测。通过监测及时掌握矿山地质环境动态变化规律，预测矿山地质环境发展变化趋势，从而提出相应的防治措施。由于多方面的原因，我国还没有系统地开展矿山地质环境监测工作，严重影响了矿山环境管理决策的制定。

三、遥感技术应用于环境监测的原理及优势

1.遥感技术监测的原理

不同环境体由于组成它们的分子和原子数量和排列组合方式不同，　它们所特有的发射的电磁波性质也不同，　它们反射外来电磁波的性质也就不同。因此不同的环境体发射不同波段的电磁波，不同的环境体对太阳和人工辐射有不同的吸收和反射及透射能力，这些差别经过“遥感”形成了不同的成像，然后通过这些不同的遥感成像解译就可区分不同的环境体，这就是遥感技术可进行宏观环境要素监测的原理。

2.遥感技术监测的优势

遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测，具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点，　同时其技术方法成熟。尽快进行宏观生态环境的遥感监测，　对提高环境监测工作的水平，　扩大环境监测的影响力，　使环境监测基础工作与经济的发展、人们生活水平的提高、环境保护的要求相适应，　对最终控制我国生态环境状况恶化的趋势，　保护生态环境，　具有非常重要的现实意义。

四、尾矿库遥感监测与安全性评估

1.尾矿库底数与合法性遥感监测

矿山环境遥感监测的实践经验证明，空间分辨率在2．5m　以上的遥感数据完全能够准确地识别出各种矿业活动所需的尾矿库，包括正在生产使用的尾矿库、废弃的尾矿库和已闭库的尾矿库。如果辅以“安全生产许可证”数据，则能进一步识别出未颁发安全生产许可证的尾矿库，为分类实施监管和依法关闭取缔非法生产、不具备安全生产条件的尾矿库监管提供客观的、现实性强的基础数据。

2.尾矿库安全性遥感评估

尾矿库的安全由尾矿库的防洪安全、尾矿坝安全和尾矿库库区安全3部分组成。另外，库容监测及突发降雨条件下的库容量也是和尾矿库安全性密切相关的重要因素。参考尾矿库安全技术规程，用遥感和地理信息系统技术识别和计算相关因子，从以下4个方面开展尾矿库稳定性评价。

【1】防洪安全遥感调查

（1）采用1：1万比例尺甚至更大比例尺的DEM数据，计算尾矿库滩顶高程。目前，雷达干涉测量及Lidar技术均能够生成高精度的DEM　数据，提取现实性较强的高分辨率DEM数据。

（2）尾矿库干滩长度遥感测量。

（3）尾矿库沉积滩干滩的平均坡度遥感估算。需要高分辨率的DEM　方可满足估算需求。

【2】尾矿坝遥感调查

（1）尾矿坝的轮廓尺寸、变形、裂缝、滑坡和渗漏、坝面保护等遥感监测。借助于高空间分辨率遥感数据，可以实现对尾矿坝的轮廓尺寸、一定程度的裂缝、滑坡、坝面保护情况等的遥感监测，利用雷达干涉测量则可以实现对尾矿坝变形的监测。

（2）尾矿坝的外坡坡比监测。利用高分辨率的DEM　数据生成坡度图，可以监测尾矿坝的外坡坡比。

【3】尾矿库库区遥感监测

（1）尾矿库库区周边山体稳定性遥感监测。利用空间分辨率大于2.5m　的遥感数据监测周边山体滑坡、崩塌（塌方）和泥石流等情况，分析周边山体发生滑坡等地质灾害的可能性。

（2）矿区范围内危及尾矿库安全遥感监测。目前，矿产资源开发状况遥感监测已经形成了较为成熟的工作方法和技术流程。结合采矿权数据，可以获取矿区上游及周边界外开采的状况，查清是否存在采砂等危害尾矿库安全的隐患情况。

【4】尾矿库库容遥感监测

当尾矿库库容接近或者超过设计库容时，则有溃坝的可能性。利用最新时相的立体像对遥感数据，基于正射影像获取尾矿库的水位、水位线内的面积、边界等参数；采用高分辨率的DEM　统计出尾矿库的最高水位线高程信息及最高水位线内的平均高程信息，利用式（1）即可计算出尾矿库库容。

3.尾矿库环境影响评估

对尾矿库下游和周边的居民地、重要基础设施、水源地影响情况的评估是尾矿库监管的重要内容。利用遥感数据可以查清尾矿库下游和周边的居民地、重要基础设施、水源地等的空间分布：结合高分辨率的DEM　数据可以估测尾矿库的库容量。结合三维遥感影像可以对尾矿库的环境影响状况进行初步评估。

总结：构建高效、通用、可靠的监测体系，建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范，全面推进以遥感、地理信息系统为核心的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用，直接服务于矿区可持续发展，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]吴虹，杨永德，王松庆．矿山生态环境遥感调查试验研究Ⅱ]．国土资源遥感，2004，4

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关键词：遥感技术；水土保持；监测

中图分类号： S157 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0243-1

水土保持监测是做好水土流失防治工作的重要基础,是国家水土保持建设宏观决策的依据与根本。而遥感技术作为国土资源监测查和调的重要手段之一,其具有宏观性、周期性、综合性与实时性的特点,已经成为我国水土保持监测的有效手段与方法。

1 遥感技术的发展及主要特点

1.1 遥感技术的定义

遥感技术可以认为是从远距离感知目标反射或自身辐射的可见光、电磁波、红外线结合目标进行探测与识别的一类技术。目前多指从人造卫星或飞机对地面进行观测，同时采用电磁传播和接收手段来收取目标的信息并对其加以分析的一类技术。

1.2 遥感技术的发展历史

遥感技术的发展最早可以追溯到20世纪初发展的对地观测综合技术，早期的遥感技术开始于航空摄影，然后在1909年发展到航空遥感技术阶段；二次世界大战后，利用航空照片进行区域范围土地调查与制图的研究被更广泛更系统的应用；上世纪70年代后，人造卫星技术的发展与成熟使遥感技术被大量应用于土地利用调查和大范围土地覆盖；上世纪80年代后, 洲际范围内广泛利用气象卫星数据对土地覆盖进行研究取得了明显成果。在1981年，国外开始采用AVHRR数据对全球和洲际尺度的植被变化及土地利用进行研究；上世纪90年代后，卫星遥感在全球和区域尺度土地覆盖应用与研究方面取得了突破性发展，效果显著。进入21世纪后，遥感技术在全球和区域土地覆盖土地利用上研究被进一步发展。

1.3 遥感技术的主要特点

遥感技术与其他技术相比，具有其自身的特点，主要优点如下：（1）遥感技术可以大范围的获取数据资料，呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星，其在轨高度可达910km左右；即使是航摄飞机，其飞行高度也可以达到10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广，大范围的获取数据资料。例如，一张普通的卫星图像，其覆盖面积多达3万多km2；（2）遥感技术具有获取信息速度快，周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料，以更新原有的旧资料，或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测，这是人工实地测量所无法比拟的；（3）获取信息受到很少的限制条件。地球上很多地方的自然条件是极其恶劣的，人类是难以直接到达的。而采用遥感技术则可以避免地面条件限制，能方便及时地获取各种宝贵资料；（4）获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物的内部信息。

遥感技术的主要缺点如下：（1）虽然能得到有关地球表面的信息，但内部的信息获取困难；（2）大气的不利影响不能完全根除，这样关于反射和放射物理量不可能全部表现出来；（3）天气条件、卫星轨道等外在因素的影响使所希望的图像未必立即得到。

2 遥感技术应用于水土保持监测

2.1 遥感技术应用于土壤侵蚀监测

土壤侵蚀遥感监测不同于其他生态环境遥感监测，主要表现在：（1）影像的时相对土壤侵蚀信息获取影响比较大。地球上的植被具备明显的物候变化，也就是说不同季节会有明显不同的植被覆盖度，而植被覆盖度又是判别土壤侵蚀强度最重要指标之一。在土壤侵蚀调查中，影像时相的影响是不能忽略的。（2）土壤侵蚀强度在遥感影像上无法直接进行判读，得不到直观的信息。（3）土壤侵蚀强度分类工作复杂多样，分类时，不仅要兼顾遥感和非遥感信息进行综合分析，而且即使对遥感信息源来说，也需要对其反映的直接信息再作进一步分析[4]。

2.2 遥感技术应用于水土流失监测

水土流失的发生与发展不是一个静态的过程，而是一个时空变化的动态过程，它的监测与评估需要根据不同的目的而采用不同的尺度。不同的卫星遥感影像其特点也有所区别，如气象卫星影像具有监测范围大、时间分辨率高和数据处理费用低廉等优点，而其缺点是时间分辨率低，像元所反映的信息具有较大的地域混合。因此，气象卫星遥感技术适用于大范围，植被盖度、地表、坡度等组成物质比较均一的地方；资源卫星具有多时相特段、性多波，高空间分辨率等优点，有效地获取精确的地表信息，为水土流失信息的提取以及模型的分析提供数据保障。但它也具有对一个地区重复观测周期长，在关键时期有可能得不到所需的资料等缺点。为了满足水土流失监测在空间分辨率、时间分辨率等方面的要求，通常需要将不同来源的信息进行组合来提高了水土流失监测的数据源精度[6]。

2.3 遥感技术应用于水资源污染监测

遥感技术能应用于水资源污染监测是因为污染水的光谱效应。水中溶解或悬浮的污染物，其组成与浓度也不同，这样水体反射能量的变化在遥感图像上也表现出纹理、结构、灰度、色调的微细差别。水的反射包含着水的镜面与表面反射、水体及水底地形反射等不同的类型，具有高度复杂性。当遥感技术应用于水资源污染监测时，对海洋与内陆水质监测也有区别。如遥感技术监测海洋石油污染的效果就比较好，可以发挥实时、同步和大范围连续监测的特点。遥感技术监测内陆水质时，由于内陆水体本身的光谱特征复杂多变，并且大气散射影响严重辐射信息，遥感监测所能得到的水质参数种类较少，所以内陆水质监测中虽然遥感技术得到了广泛应用，但还应仔细分析，区别对待。内陆水质遥感监测的主要对象为各类湖泊富营养化的监测与江、河污染监测(包括排污口、污染带)；主要环境遥感指标有可溶性有机物、浮游植物、悬浮物、总氮、总磷等。目前对水体中浮游植物的监测主要靠测定叶绿素含量，遥感技术已经能达到监测规定的要求；而可溶性有机物、悬浮物、总氮、总磷等的遥感监测还存在或多或少的问题，有待进一步的研究。

总体来说，遥感技术依靠及时快速的提供信息和真实客观、形象的优点，可对水资源污染进行良好、有效地监测为及时采取防护、疏导措施和环境评价提供了基础，是水资源污染监测中非常行之有效的技术手段。

参考文献

[1] 梁伟,杨勤科.遥感在区域水土保持研究中的应用[J].水土保持研究,2004,11,（2）:160-163.

[2] 韩育宁.应用新技术推进水土保持监测[J].山西水土保持科技,2006,（2）:25-26.

[3] 李晓华,李铁军.日本水土保持应用遥感技术简介[J]. 水土保持科技情报, 2002，（4）:14-16.

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关键词：植被指数；高分一号；差异性

中图分类号：Q948.15+6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332016

引言

植被信息是生态环境领域中重要的组成因子，在气候、水文和生化循环中起着重要的作用，也是反映区域生态环境质量的重要标志。因此，对植被分布及其时空演化规律的研究一直是各国政府和科研机构的关注热点[1]。遥感技术是植被生态调查的重要手段，相比常规的调查方法，遥感具有感测范围大、获取速度快、花费成本低、干扰因素少等优点，利用遥感技术进行植被信息提取可以为环境监测、生物多样性保护及农业、林业等相关部门提供数据支持和信息服务[2，3]。

1 研究区与数据源

1.1 研究区概况

茂县位于四川省西北部，地势西北高、东南低。所处经纬度为E10256'～ 10410'，N3125'～ 3216'，岷江、涪江上游贯穿其间，东西全程116.62km，南北横跨93.73km，所辖面积3903.28km2。地形表现主要为高山沟谷，平均海拔约2000m，相对高度1500～2500m。截至2012年，茂县国土总面积3903.28km2，其中耕地占2.61%，林地占67.5%，草地21.6%，森林覆盖率为31.3%。

1.2 数据源简介

高分一号卫星于2013年4月 26日在酒泉卫星发射中心成功发射，搭载2台2m全色/8m多光谱PMS相机，4台16m分辨率多光谱WFV相机。卫星侧摆条件下重访周期4d，其中2/8m分辨率PMS相机覆盖周期需要41d，而16m分辨率多光谱WFV相机覆盖周期4d，幅宽800km [4]。由于高分一号影像数据可免费获取，因此在生态环境领域应用前景广泛。

2 植被信息提取

2.1 植被指数选取

利用植被指数来反演植被信息是一种广泛应用的方法，结合前人研究成果和研究区植被分布特点选用3种植被指数，分别是：归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）、和土壤调整植被指数（SAVI）。

对各植被指数影像进行统计分析，获得它们的直方图和相关统计参数，然后在直方图上通过目视判读和人工调试获得最佳阈值。对各植被增强影像进行阈值分割提取，获得植被信息的二值影像。其中，植被像元赋值为1，非植被像元赋值为0。研究区植被提取的二值影像如图1和图2所示。

3 结果分析

对所提取的植被信息做进一步精度验证。将同期的SPOT 2.5m全色影像与多光谱影像进行融合，获得的2.5m彩色融合影像作为参考影像进行精度验证。应用随机采样法，在研究区选取200～300个验证点，建立各指数影像的混淆矩阵，获取3种不同植被指数植被提取的总精度和Kappa系数。

从表2的统计结果可知，高分一号的总体精度都在80%以上，提取效果理想。其中高分一号数据，2013年5种植被指数的提取精度依次为NDVI>SAVI>EVI，2015年5种植被指数的提取精度依次为NDVI >EVI> SAVI，分析原因是茂县地处川西高原，加上实验采用的数据获取时间是12月份，植被覆盖度不高，植被指数未达到饱和值，所以NDVI的提取效果最好。综合研究对比得出，高原山区地形环境下利用5种植被指数提取植被信息，高分一号数据的提取精度差别较大，高分一号数据提取精度2013年NDVI比EVI高5.37%，2015年NDVI比SAVI高8.65%。

4 结论

针对茂县地区，利用5种植被指数进行植被信息提取，高分一号采用NDVI的提取效果最好，分类总精度分别为94.55%（2013年数据）、90.47%（2015年数据），对应的Kappa系捣直鹞0.88、0.85。

植被指数作为一种简单实用的植被信息提取方法，在茂县地区的提取精度较高，因此适用于茂县地区的植被信息提取。但是提取时分割阈值的选取是个难题，其置信度选择不够明确，人工干扰较大。在下一步的研究中将结合地理地形、影像采集时间等背景信息，充分考虑区域地形、采集时间等背景因子对植被指数的影响，以此提高植被提取的精度。

参考文献

[1]贾海峰， 刘雪华. 环境遥感原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2006：169-181.

[2]王文杰， 蒋卫国， 王维， 侯鹏. 环境遥感监测与应用[M]. 北京：中国环境科学出版社，2011：163-173.

[3]Jensen，J.R.Remote Sensing of the Environment： An Earth Resource Perspective[M].2E， Prentice Hall， 2011：355-400.

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[关键词]：遥感 防灾减灾 海洋管理

1、概述

海洋管理也可称为海洋综合管理，是各级海洋行政主管部门代表政府履行的一项基本职责。它的核心内容包括：海域使用管理、海洋环境管理以及海洋权益管理，协调机制。《中国海洋21世纪议程》关于海洋综合管理问题的定义是：“海洋综合管理应从国家的海洋权益、海洋资源、海洋环境的整体利益出发，通过方针、政策、法规、区划、规划的制定和实施，以及组织协调、综合平衡有关产业部门和沿海地区在开发利用海洋中的关系，以达到维护海洋权益，合理开发海洋资源，保护海洋环境，促进海洋经济持续、稳定、协调发展的目的。

当前我国海洋管理的业务化工作中海洋灾害应急监测、海域使用测量、入海排污口监测、海岸带调查等工作仍然以人工现场采样、调查船走航监测为主。这就造成了日常管理效率低、管理滞后、灾害发现不及时、应急反应速度慢等问题。

随着卫星遥感技术的日益成熟以及卫星海洋学的发展，遥感中的大量高新技术被应用到海洋日常管理中来，成为获取和更新空间数据的强有力手段。不仅可进行一次性的资料调查和环境监测，通过多时相信息的综合开发与利用，将遥感系统与地理信息系统有机整合，能够实现资源与环境的快速检测和预报。

2、遥感在海洋管理的应用

2.1 海洋灾害预警

我国大陆海岸线长，海岸带人口众多，经济发达，发生海洋灾害时往往损失巨大。我国沿海常见的海洋灾害包括：赤潮、台风、风暴潮、海岸侵蚀、海洋溢油和海水污染等。当灾害发生时，常规监测方法无法给出全面的灾情评估。

在赤潮监测中，应用最为广泛的卫星数据为美国的SeaWiFS资料，其空间分辨率为1Km，时间分辨率为1-2天。SeaWiFS被称为第二代水色传感器，拥有比前代传感器更多的波段、更高的信噪比（SNR）与更好的大气校正算法，在计算生物量、叶绿素a浓度和水体透明度等方面有更可靠的生物光学算法。如果采用补偿悬浮物散射的大气校正算法和适合当地的叶绿素算法，SeaWiFS能很好的估算叶绿素浓度数据，进而预测赤潮的发生。雷达是近年来溢油探测中十分重要的传感器，用于溢油探测的雷达主要有两种，即合成孔径雷达（SAR） 和侧视机载雷（ SLAR）。通过气象卫星也可以对台风的风速、气压、影响范围和移动路径等情况有比较准确的了解。通过陆地卫星如我国发射的HJ-1A/B以及资源三号卫星，可以对海岸带环境变化情况给出比较可靠的分析.

遥感技术是获得海洋信息的重要手段。由于卫星遥感技术具有实效性、大尺度、成本低、快速和长时间连续监测等其他方法不能比拟的优点，利用遥感技术建立全天候多层次立体海洋环境监测是海洋灾害监测、预警工作开展的基础，它也能够对我国沿岸海区的异常和灾害的发生提供足够多的基础观测资料，对改善我国现有海洋环境监测技术水准，减轻海洋灾害，促进我国海洋经济发展具有重要意义。

2.2 海域使用动态监管

当前我国海域管理自动化程度低，管理和各种业务数据分散，如何将复杂多样的海洋数据如功能区划、基础地理、海域使用、资源、环境、规划以及其它专题数据有机的管理起来，是海洋管理部门最关心的问题。

在海域使用管理系统中，利用遥感影像作为背景资料，叠加上海域使用数据，可以更加直观的显示和反映信息。如在遥感影像上叠加不同时期的海岸线，可以明显地看出海岸线的冲瘀变化情况，对岸线进行监测。通过遥感影像，可以确定新审批的填海面积，并根据该面积进行有计划的填海活动。同时还可以监测岸边的围垦活动以及河口地区冲瘀的变化情况。

目前，卫星数据被广泛应用在海域使用管理领域，如SPOT、LandSAT、我国资源三号卫星等。LandSAT卫星属于美国NASA的陆地卫星（Landsat）计划（1975年前称为地球资源技术卫星 ― ERTS ），从1972年7月23日以来， 已发射8颗（第6颗发射失败）。目前Landsat1―4均相继失效，Landsat 5仍在超期运行（从1984年3月1日发射至今）。 Landsat 7于1999年4月15日发射升空。Landsat8于2013年2月11日发射升空，经过100天测试运行后开始获取影像。

2.3 海洋环境参数反演

海洋环境参数包括：海表面温度，海流、海面风场、波浪、海面高度等.利用卫星数据可以对这些海洋环境参数进行反演，提高对海洋环境现状的认识，同时可以对海洋灾害如台风、海啸等进行预警.

目前最广泛使用的传感器包括：AVHRR、JASON-1、TOPEX/POSEIDON以及QickSCAT等。

AVHRR原本是为气象研究设计的，但其第3、4、5通道用于探测亮温数据，其数据经反演可得到海表温度。由于其具有重访周期短、可靠性高、成本低并有长时间序列的存档数据等特点，在气象之外的环境遥感应用领域中得到了很大的发展。由于NOAA卫星不断有后续卫星发射，因此用AVHRR进行海温反演的研究从未间断，并建立了丰富的模型与算法。1992年8月10日发射的TOPEX/ Poseidon卫星是NASA、美国航天局、法国国家空间研究中心以及法国航天局联合完成的卫星任务，其目的是用于地图海洋表面地形。

3、总结

海洋遥感技术对海洋资源管理和环境监测领域的影响日益增强，为研究、开发、利用和保护海洋提供了丰富的资料，成为人类认识海洋的关键技术。随着遥感技术的发展及其与GIS技术结合的日臻紧密，遥感技术在各个领域中的应用必将更加广泛。2I世纪是海洋的世纪，将遥感技术中的科技生产力转化为海洋管理部门的现实生产力，提高涉海部门的管理水平，增强办事效率，满足社会需求，是全体海洋工作者的责任和义务。相信通过海洋部门和其它部门的共同努力，我国海洋管理的科学化、信息化和网络化指日可待。

参考文献

[1]陈应华，王华接，谢学东. 广东近岸海域赤潮发生特点及防治对策.海洋与渔业， 2008（10）：14-16.

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关键词：矿山地质环境；地质遥感；GIS

中图分类号：TU984 文献标识码： A

前言

“3S” 技术是遥感技术（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系统（Global Positioning Systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。遥感技术不断发展，同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多，可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。

国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉（ 塌） 陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面，为矿区地质环境监测提供新技术手段，促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。

1矿山环境污染监测

1.1水体污染监测

水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准，水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图，从而直观的看出水污染的情况。

1.2大气污染监测

矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近，且被污染区域下方地物朦胧，有雾笼罩感，TM、ETM光谱信息丰富， 对大气污染识别较好。

2矿区地质灾害监测

2.1 滑坡遥感监测

矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害，主要表现为2种形式：一是开采过程直接造成山体滑坡；二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物，堆积到一定程度时， 在内外营力共同作用下形成松散层滑（坡）塌。矿区滑坡遥感监测方法， 需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先，通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子， 并确定其对滑坡发育的重要程度；然后，根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等，其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。

2.2泥石流遥感监测

泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害，其形成有3个基本条件：一是松散物发育；二是河谷纵坡坡降5%-30%；三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上，采用213 波段组合，图像进行线性增强后，泥石流沟显示灰白彩，沟口的扇状冲积锥显示较清晰；QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。

3地貌景观的破坏监测

煤矿、铁矿及非金属矿露天开采，道路开挖，造成基岩、地表土壤剥离、植被破坏，导致地表类型从植被过渡到的矿石，从而增加了降雨和岩石的接触面积，造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地，尾矿在遥感影像上最容易识别，能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像，采用图像融合和图像增强的方法，提取矿山植被破坏动态监测的变化信息，分析出不同时间段开矿对植被破坏情况，并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积，并利用GPS野外核查和实地采点，进一步核查矿山破坏情况，从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。

4 结语

本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述，利用遥感和 GPS 技术开展遥感监测工作，通过监测数据变化的时空分析，设计 GIS 数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关，可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像（TM/ETM/OLI）进行动态监测；对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率（TM/ETM/OLI）和高分数据（SPOT）相结合的方法来进行遥感监测；对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像（QuickBird＼IKONOS）和航片（无人机航片）进行监测。

随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善，光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成，随着北斗卫星系统的逐步建立，大型数据库（如ArcObject / Oracle等）的开发技术逐步完善，矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系，建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范，全面推进以遥感、地理信息系统为核心的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用，直接服务于矿区可持续发展，具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 饶欢. 基于”3S”的矿业环境监测技术研究[D]. 信息工程大学， 2008.

[2] 李明立， 原振雷， 朱嘉伟. 矿山固体废物对环境的影响及综合利用探讨[ J] . 矿产保护与利用， 2005（ 4） ： 38- 41.

[3] 武强， 刘伏昌， 李铎. 矿山环境研究理论与实践[M] .北京： 地质出版社， 2010.

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关键词： GIS； 森林资源； 监测； 管理

一、地理信息系统的概念和特点

地理信息系统， 即GIS（ Geog raphic Information Sy stem） ， 是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科， 是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科， 它以地理空间数据库为研究对象， 在计算机软件和硬件支持下， 运用系统工程和信息科学的理论， 科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据， 以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。

地理信息系统（ GIS） 特点是能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来， 并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、I nternet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体， 利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据， 且可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户， 便于工程管理者对项目的分析管理、规划设计、检查验收等提供决策依据。

二、利用GIS技术对森林资源检测及管理管理

由于森林资源与生态环境具有功能上的多样性、形成周期的长期性、状态的动态性、森林成熟的不确定性、分布的广域性及空间结构性 ，使人类对森林的作用和功能的认识与研究处于简单、肤浅和初级的阶段和水平。长期以来，我国的森林资源经营管理都处于比较粗放的水平。常规的森林资源监测，从资源清查到数据整理成册，最后制定经营方案，需要的时间长，造成经营方案和现实情况不相符，这种滞后现象势必出现管理方案的不合理，甚至无法接受。利用GIS 就可以很好解决这一问题，及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征，从而对症下药。目前GIS 在林业上的应用主要有如下的几个方面。

1、森林资源清查及各类林业专题图的编制

其具体内容包括森林资源清查和数据管理、制定森林经营决策方案、林业制图。通过“二类调查”获取森林资源数据，如小班档案及林相图等林业用图，以往这些工作要花费大量的时间、人力和财力才能完成，并且图面材料和小班数据库资料是分离的， 难以长期有效地重复利用。GIS 强大的空间数据分析和制图功能简化了林业专题图的制图工作，其经过收集整理、制图信息数字化，建立坐标投影和拓扑关系，编辑修改， 建立图形与属性的关联，最终完成多种林业专题图的编制， 达到了一次投人、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素森林资源信息图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题图， 并且易于查询、更新和保存。这在林业生产实践中已有广泛的应用，如专题图绘制、统计计算、分析等工作，创造了良好的经济效益和社会效益。

2、森林资源基础信息管理与监测

其具体内容包括林业土地利用变化监测与管理、用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布、森林资源动态管理、林权、林种结构调整、龄组结构调整。森林的面积、蓄积、类型、林种、树种的结构和分布及变动情况等森林资源信息，过去只能从森林资源档案中的文字表格上了解情况，缺乏直观的空间数据反映，难以分析变化的空间分布规律， GIS 空间数据管理和分析功能弥补了这一不足，它以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、检索查询，做到了图上动态管理和监测，并以多种方式输出决策所需的地理空间信息，应用资源数据的图形与数据库结合查询，分析了森林资源变化，并通过相关分析研究这种变化的空间分布规律以及对林业生产未来发展的影响，森林资源监测是为了迅速准确地预测森林资源的发展趋势，分析森林的分布、生长和发育，更真实、更直观地把握森林资源的状况及变化。

3、森林经营与林业工程规划管理

其具体内容包括采伐、抚育间伐、造林规划、速生丰产林、基地培育、封山育林等。GIS 借助其建立的数字地面模型， 结合土壤、气象和自然经济调查因子， 可以实现地形与造林类型的配准、叠置，直观逼真地显示地形地貌和造林现状， 反映造林后的林地空间分布。可以直接在图上进行林种改造等营林设计和规划工作，为林业规划、管理和决策提供科学依据。通过分析显示森林资源保护和开发利用适宜性图，然后通过空间迭代分析来获取森林资源的最优持续利用规划方案， 在时间和空间上有效地经营利用森林资源，为采取有效的造林工程措施提供了依据。

4、利用GIS对森林病虫害综合防治监测

地理信息系统应用于害虫综合治理领域，可为害虫综合治理研究提供新的途径和方法，在害虫综合治理领域，利用GIS并结合生物地理统计学可以进行害虫空间分布、空间相关分析、害虫发生动态的时空模拟和大尺度数据库管理等功能，其应用潜力十分巨大。在森林病虫害监测及控制领域，应用GIS 可以实现对森林病害、虫害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理，能够克服工作的盲目性和被动性，做到心中有数，防治工作及时。

5、利用GIS技术对林火监测及预测预报

其具体内容包括林火信息管理、林火扑救指挥和实时监测、林火的预测预报、林火设施的布局分析等。利用GIS 技术可进行林区信息管理， 防火点建设规划， 提供林火扑救辅助决策，较大程度提高了灭火效率， 减少经济损失同时比较准确评估由火灾造成的经济损失。实现了火点智能定位、火场信息查询、辅助决策指挥和历史档案查询与分析，促进了森林防火辅助决策指挥的技术革新。

6、GIS技术对林业其它方面的监测

可以应用卫星图像、航空照片等遥感数据和统计数据快捷准确地显示森林景观的动态变化，同时根据现有数据建立数学模型从而能在决策前而不是实施后显示出不同管理措施和经营方案的效果，预测灾害因子对森林景观的影响，为管理者提供决策方案。此外， GIS 还将会在野生动物管理、林区综合开发管理、林政管理、林区人口管理及林区建设管理方面发挥难以估量的作用 。

结束语

资源和环境是人类赖以生存发展的物质基础，随着国民经济的迅速发展，对资源和环境的需求越来越高，用高新技术加强森林资源管理已经成为迫切的需要。在协调经济发展和环境保护上，在保持区域可持续发展等重要问题上，GIS 系统已成为不可缺少的支撑技术，应用前景极其广阔，有着深远的社会效益和巨大的经济效益 。

参考文献：

[1] 张美青， 徐冠华. 华北地区森林动态监测专家系统的研究[ A] . 再生资源遥感研究[ C] . 中国林业出版社， 1990， 157- 162.