中国首次岸基GNSS-R海洋遥感实验

GNSS-Reflection技术是一种崭新的海洋遥感技术. 它利用导航卫星的海面反射信号可获取海浪、潮汐及海面风场等重要信息, 是海洋遥感的前沿领域. 报道了中国岸基GNSS-R海洋遥感实验—— CORE实验, 研究了利用GPS卫星直达波与反射波信号反演海洋参数的方法, 给出了有效波高的最新反演结果, 并利用同步观测进行了对比验证.     

海面油膜光谱响应实验研究

以辽东湾海水与辽河油田原油为材料, 利用ASD全谱段地物光谱仪, 针对海洋石油污染中的海面较薄油膜为研究对象, 设计海面油膜光谱响应室内实验, 模拟海面油膜厚度连续变化过程, 测量并分析油膜光谱的变化特征及其与油膜厚度的相关关系. 研究表明: 在1150~2500 nm短波红外谱段范围内, 油膜的反射率随油膜厚度变化很小, 但高于本底水体光谱反射率, 此范围中有效遥感谱段具有探测较薄油膜有无的能力; 在400~1150 nm可见光-近红外谱段范围内, 油膜光谱反射率明显低于本底水体, 并随着表面油膜厚度的增加而逐步降低, 油膜光谱反射率与油膜的厚度呈很强的幂函数负相关关系, 以550和645 nm为中心的绿光、红光波段的油膜光谱响应表现最优, 可作为海面油膜多/高光谱遥感探测与评估的最佳选择波段.     

海面油膜的偏振高光谱反射特性分析

针对遥感技术对海面油膜污染监测的需要和油膜污染对海洋的影响,以大庆原油、吉林原油、重油和大连湾海水为材料模拟海面油膜污染,测量不同原油与不同厚度油膜的多角度高光谱偏振反射信息,并计算出偏振度.通过对不同厚度油膜与海水的偏振度对比分析得出:在薄油膜情况下,在400～1000nm内海水的偏振度大于油膜的偏振度,但785nm附近差异较小;在入射天顶角为20°和30°时(探测天顶角等于入射天顶角),利用近红外波段785和880nm处的偏振度易于区分油膜厚度的变化;当油膜厚度增加到一定程度时,呈现出原油固有的偏振度特性,即在可见光范围内海水的偏振度大于油膜的偏振度,在近红外波段范围内小于油膜的偏振度;当入射天顶角从40°到50°时,海水的偏振度逐渐增大,且在50°时大于油膜的偏振度.海面油膜偏振反射特性的研究为遥感监测海面污染提供了新的依据.     

气象卫星NOAA遥感数据在盐湖动态变化中的应用研究

NOAA卫星遥感数据除在气象和海洋领域广泛使用之外,在大陆植被分类以及农作物估产评价和灾害监测等方面也有广阔的应用前景.我国在大陆植被变化的气象卫星遥感研究取得可喜的进展,并在地震监震预报等方面也进行了一些尝试.NOAA卫星遥感数据在盐湖资源与环境及其动态变化的研究中尚属首次.1 NOAA卫星资料来源及预处理NOAA卫星遥感数字数据其地面分辨率为1～1.1km,经过地质数值概化及多层次解析,可使其分析精度达到50～500m(或更高精度).根据研究表明,NOAA卫星光谱通道CH_1(0.58～0.68μm),CH_2(0.725～1.1μm),CH_4(10.5～11.1μm)对盐湖地物的识别能力较强,其盐湖动态变化的光谱响应程度也比较明显.选择植被指数CH_2-CH_1来表征盐湖地物的变化,在其演变过程中(CH_2-CH_1)/(CH_2+CH_1)和CH_2/CH_1对盐湖地物的动态变化的识别能力较低.定义负植被指数(CH_2-CH_1)为水体边界;根据分析表明,水体边界的负植被指数(CH_2-CH_1)数值随着水体性质及总矿化度的不同而产生改变.2 NOAA卫星的星地坐标转换盐湖动态变化的研究首先要求定点定位和定性定量的观测分析.NOAA卫星的观测周期为12h,其运行轨道漂移量为几公里到几十公里,沿用其空间位置显然是不能达到盐湖动态变化的分析要求.经过筛选选用一种快速简捷的方     

保卫和开发海洋的福星

据国家海洋局国家卫星海洋应用中心透露，2020年前，我国将发射8颗海洋系列卫星，其中包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海洋监测卫星系列（又叫海陆雷达卫星），形成对我国全部管辖海域乃至全球海洋水色环境和动力环境遥感监测的能力。同时，也加强对我国黄岩岛、钓鱼岛以及西沙、中沙和南沙群岛全部岛屿附近海域的监测。目前，我国已发射3颗海洋卫星，包括2颗海洋1号系列水色卫星和1颗海洋2号系歹U海洋动力环境卫星，实现了对包括黄岩岛在内的南海海域的海洋环境观测监测。     

海洋二号卫星SLR精密定轨

随着我国第一颗海洋动力环境卫星海洋二号(HY-2)的成功发射并正式投入使用,我国的海洋环境监测与海洋资源探测能力得到了进一步完善和提高.精密轨道跟踪和确定是海洋动力环境卫星的关键技术,也是有效利用包括雷达高度计在内的星载设备观测数据开展海洋科学研究的必备条件.本文介绍了我国首次HY-2卫星激光测距(SLR)国际联测的情况,采用动力学定轨方法,利用6个月的SLR实测数据进行了精密定轨,并通过内符合精度、与DORIS轨道的比较以及站星距检核等方法仔细分析了SLR定轨精度.处理结果表明,HY-2卫星SLR定轨的平均三维位置精度约为12.5cm,径向位置精度好于3cm.这项工作为SLR国际联测及精密定轨在我国对地观测卫星工程中的应用提供了成功范例.     

改善海洋环境的新技术

要研究海洋生态,必须采集一些海洋生物的样品进行研究.近百年来,科学家发明了多种多样的海洋生物采样器,根据不同的类型,可以采集海洋中的鱼类、浮游生物、底栖生物、微生物、贝类等.然而,由于深海环境和海面上的环境差异很大,一些生物被收集上来之后就死亡或者身体结构发生了显著的变化.为了研究真实海洋环境中的生物,美国研究人员开发出自动海洋生物分析器.     

遥感技术在城市洪涝模拟中的应用进展

对基于遥感的气象水文数据和地表信息在洪涝模拟中的应用进行了梳理综述,介绍了激光测高(Li DAR)、合成孔径雷达干涉测量(In SAR)技术以及倾斜摄影和高光谱遥感等目前使用较多且精度较高的遥感数据源及其相关应用,进一步对城市洪涝模拟中基于遥感的基础信息的相关热点技术和方法进行了总结.最后以实例阐述了基于遥感的城市洪涝模拟基础信息提取框架,并对遥感技术在城市洪涝模拟中的应用前景以及面临的问题与挑战进行了展望.     

汶川地震卫星热红外亮温变化

应用不同于以前的卫星红外遥感资料处理方法, 并选用静止卫星红外遥感亮温资料, 对2008年汶川8.0级特大地震进行了再研究. 结果表明, 在大地震发生之前亮温变化存在明显的特征周期和振幅以及热异常分布区域. 这些红外异常特征易于识别和应用, 可作为一种识别地震热异常信息的判据. 同时对该热异常成因机理进行了探讨.     

海面风向不确定性对海表面盐度反演影响的剔除

基于海面微波辐射的小斜率近似模型算法, 对海面风的影响进行了深入的讨论, 提出一个计算海面风附加效应的关系式. 该关系式表明, 风对海面亮温的附加贡献ΔT_h,v与海表面温度、海表面盐度以及海面风速呈近似的线性关系. 另外, 在较小的入射角和中低风速条件下, 风对海面亮温的附加贡献的水平和垂直极化分量之和(ΔT_h+ΔT_v) 与风向无关. 据此, 提出海表面盐度遥感反演的一个新公式, 该公式中不包含风向因子. 这有利于提高航空海表面盐度遥感的精度, 对于单入射角卫星传感器也有一定的应用价值.     

重金属海洋环境容量计算方法:以胶州湾为例

国际上的污染控制成功经验表明,海洋环境质量可以通过排海污染物总量控制加以保障,而污染物海洋环境容量是其中重要的总量指标.因此,本文针对近岸海域重金属污染问题,给出了重金属海洋环境容量计算的一般方法,并以胶州湾为例计算了铅的     

拓展与深化中国全境的环境变化遥感应用

中国幅员辽阔,仅靠局部定点环境监测,远不能满足社会需求.而对大空间范围来说,遥感是唯一可行的环境变化监测手段.虽然国内外拥有强大的卫星数据获取能力和大量的卫星遥感数据,以中国全境为对象的遥感环境变化研究并不多.本文将环境变化过程归纳为环境变化驱动力、环境变化、物质迁移与转化、物质浓度与富集度变化、人或生态系统暴露与感染变化及环境变化影响等方面内容.评估了遥感对这些环节的潜力,评述了中国环境变化遥感已取得的进展.指出遥感对于研究中国环境变化在方法体系上不但要支撑实验与观测、理解与认识,还要重视和模拟与预测的衔接从而支持环境政策研究.在应用层面,应突破常规遥感观测项目,在物种多样性、生物入侵、公众健康、空气和水质量变化监测等新的领域取得突破.在技术层面全面系统加强实用化和自动化研究.     

土地利用遥感变化监测中影像融合方法的研究

遥感影像融合技术已广泛用于土地利用和资源环境的变化监测,然而现有的融合方法存在较大的光谱畸变,影响了监测分析后处理的精度.本文提出了一种保光谱的遥感影像融合方法,以IKONOS全色和多光谱影像为试验数据进行融合,并与IHS变换、主分量变换和小波变换融合方法的结果进行了比较.结果表明,本文提出的遥感影像融合方法的融合影像在视觉效果和保光谱特性上都优于其他三种方法.     

浅谈Google Earth在土地利用监测中的应用

土地资源是人类赖以生存和发展的有限资源,利用卫星遥感影像进行土地利用监测是国土资源管理工作的重要手段.文章主要探讨Google Earth在土地利用监测工作中的应用及其存在的不足,以帮助提高国土资源管理的工作效率和质量.     

利用我国高分辨率卫星影像监测北京市违章建筑

自2008年北京奥运会成功申办以来, 为充分发挥我国自主产权的遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术在变化监测领域的应用优势, 起到对北京奥运会的科技支撑作用, 同时从实施新规划、解决交通拥堵、维护古城风貌等角度出发, 利用国产的高分辨率遥感卫星数据结合GIS和全球定位系统(GPS)在北京六环以内建立了北京市违章建筑卫星监控系统, 实现每个季度对违章建筑的监视和查处. 详细分析了国产遥感卫星和GIS技术在违法建设的监测和发现中的应用流程及关键技术, 并对北京市违法建设监测查处系统的设计与实现进行了介绍, 同时, 给出了系统运行过程中的一些典型违章建筑发现和查处实例. 该系统运行5年来, 规划应用部门能够及时主动地获取更丰富的辅助决策信息, 真正做到了早发现、早处理、早制止; 为将违法建设消灭在萌芽状态提供了技术保障, 为国家节省了大量的违章建筑处理的经费.     

星载MODIS资料与地面光度计探测气溶胶变分场

提出了地面多点动态光度计与MODIS卫星遥感气溶胶综合观测技术途径, 研究结果表明, 卫星MODIS遥感气溶胶资料经地面光度计观测场变分技术处理可取得显著的效果. 另外, 采用Terra卫星MODIS遥感与地面光度计变分处理的气溶胶分布特征初次揭示了北京周边地区(河北、山东等省)气溶胶及其污染排放影响特征. 这类气溶胶区域性影响特征与北京周边山谷南面开口的“马蹄型”地形相关, 文中采用HYSPLIT-4轨迹分析模式及其气象资料分析, 证实了此个例周边污染物扩散过程轨迹及其区域气溶胶影响特征.     

山西省高速公路地质卫星遥感GIS系统及其应用

文章介绍了"山西省高速公路地质卫星遥感GIS系统"所实现的功能及其在高速公路规划、勘察设计中的应用.     

行星空间环境光学遥感

行星空间环境是行星多圈层耦合系统的重要部分,是行星与星际空间进行物质和能量交换的关键区域,对行星环境演化具有重要影响.行星空间内分布着不同成分的行星大气,不同密度和能量的空间等离子体,在太阳风变化或行星内部驱动力的驱动下发生不同时间/空间尺度的物质输运、能量沉积/耗散等过程.从全局角度理解行星空间的物质和能量输运是研究行星物质逃逸的关键.光学遥感手段可以弥补传统就位探测方法无法捕捉全貌、无法区分时空变化的不足.本文介绍光学遥感的基本概念,回顾国际国内行星光学遥感探测历史,并根据我国行星科学科教融合发展规划,提出行星空间环境光学遥感的发展思路,特别是详细介绍了当前正在开展的"鸿鹄专项"球载行星光学遥感.最后,对我国行星空间环境光学遥感的未来发展进行了展望.     

卫星侦察术:叹为观止的“第三只眼”

照相侦察卫星已经成为战略武器不可缺少的伙伴。卫星成像技术能产生详细的三维立体图像,并监测无形的信息。卫星采用合成孔径雷达,能辨别真假目标、地下目标和多个目标。如果利用多光谱传感器,还可进行热测量,发现导弹释放出的热量。中国人常说:"不给你点颜色看看,你就不知道马王爷有三只眼。"照相侦察卫星拥有许多空间侦察秘密技术,就像"马王爷的第三只眼"。卫星成像技术与卫星侦察技术密切相关。在设计制造侦察卫星的过程中,设计师曾经遇上了远超想象的困难,碰到许多技术问题。当年,判图专家发现美国"日冕"卫星返回的电影胶片上,蒙着一层朦朦胧胧的雾和明亮的条纹。各方面专家都尝试分析、判断、解释这一奇怪现象,甚至认为是空间干扰造成的。最后,一个包括科学家路易斯·阿尔瓦雷斯组成的4人团队发现了问题的关键所在。原来,卫星上的一些橡胶零件在工作时产生静电放电,引起摄像机胶片曝光。为解决这一问题,卫星在组件和测试之前便消除静电,在真空的状况下组装镜头,这些做法一直沿用至今。     

地震灾害防御与地震应急工作的进展及效果

近年来,随着遥感技术的发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射和应用,使得利用遥感技术进行地震震害预测成为可能。本文对高分辨率遥感影像在青海玉树城市震害中的应用做了相应研究。通过本文的研究发现,高分辨率遥感影像中地震建筑物清晰可见,建筑物的阴影光谱特征明显而且统一,而建筑物的阴影能够反应建筑物的三维信息。因此,本文以青海玉树地震为例，对利用高分辨率遥感影像在地震防御与地震应急工作进行了简要的讨论