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水环境遥感应用在不同环境讲述.ppt

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水环境遥感应用在不同环境讲述

Company Logo LOGO * 水环境遥感应用 班级:环境工程 学生:谭林 学号:107551501372 1.遥感技术概述 2.水环境概述 3.水环境遥感原理 4.水环境遥感应用 5.水环境遥感发展趋势 1.1遥感技术的定义 遥感技术:广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。狭义:指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。遥感系统,由传感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成,其核心组成部分是获取信息的传感器。 1.2遥感技术基本原理 基本原理:任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。 1.3遥感技术特点 获取信息手段多,信息量大。(不同波段,不同数据源) 动态反映事物的变化。(不同时相) 探测范围大,具有宏观性。(覆盖面积) 获取信息的限制条件少。(人类不能到达的地方) 2.1水环境 水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体,其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。也有的指相对稳定的、以陆地为边界的天然水域所处空间的环境。 水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等,地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一,是人类社会赖以生存和发展的重要场所,也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。 2.2水体 水体有两层含义: 一般指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称; 在环境学领域中,水体包括水中的悬浮物、溶解有机物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体。 水环境污染研究中, “水”与“水体”的概念区分十分重要。例如,重金属污染物易从水转移到底泥中,着眼于水,似乎未受污染,但从水体看,则受到较严重的污染,成为长期的次生污染源。 3.1水环境遥感原理--水体的光谱特征 作为环境独立因子的水体,与其他环境因子相比,具有较为明显的辐射特征,其主要表现为: 天然水体对0.4~1.1μm电磁波的反射率明显低于其他地物,即总辐射水平低于其他地物,在遥感图像上常常表现为暗色调; 近红外波段的反射比可见光波段更低; 对于不同的水体,在可见光波段,其反射率有较为明显的不同,如随泥沙含量的增加而增强。 3.1水体的光谱特征 对水体来说,水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定,同时又受到各种水状态的影响。 0.76 可见光波段 近红外、短波红外 可见光波段 3%~10% 5% 蓝 青 绿 黄 橙 红 对于清水,在蓝—绿波段反射率4%~5%, 0.6μm以下的红光部分反射率降到2%~3% 水的吸收少 反射率较低 大量透射 可见光反射包 含:水表面反 射、水体底部 物质反射、水 中悬浮物质反 射3个方面。 几乎吸收全 部入射能量 水体在近红外、短波 红外这两个波段的反 射能量很小。这一特 征与植被和土壤光谱 有十分明显的差异, 因而在红外波段识别 水体是较容易的。 0.8? 3.2水体与电磁波作用过程 到达水面的入射光 (太阳光和天空光) 它的强度与水面性 质有关:表面粗糙 度、水面浮游生物 、水面冰层、泡沫 带等。 3.5%水面散射光Ls 少量水体本身信息 其余的光经折射、透射进 入水中,大部分被水分子 吸收和散射,以及被水中 悬浮物质所散射、反射、 衍射成水中散射光。 它的强度与水的混浊度成正 相关,与水的深度成正相关。 部分衰减后的水中 散射光到达水体底 部形成底部反射光 它的强度与水的混浊度成正 相关,与水的深度成负相关 水中散射光的向上 部分及浅海条件下 的底部反射光共同 组成Lw水中光或 称离水反射辐射。 天空散射光Lp 遥感器接收L=Lw+Ls+Lp 4.1水环境遥感的应用--水资源遥感 在水资源监测中,实测数据必不可少。但是,仅通过这些水文观测点得到的数据并不能得到我们所需要的区域水资源分布图。实际上,利用个别点的观测信息很难得到水资源的空间分布信息。 遥感以其实时、高效、数据量大、观测范围广的优点在水资源监测中发挥了重要的作用。随着多传感器、多光谱遥感的发展和应用,结合地面实测数据,遥感会在河流

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