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      高光譜遙感在生態環境監測上的應用

      更新時間:2022-10-18      點擊次數:258
        生態環境對人類的生存和發展至關重要,然而在人類開發和改造自然環境的過程中,常會由于存在忽略或考慮不周到的環節,對生態環境造成破壞。因此,監測人類活動對生態環境的影響,推論環境變化的趨勢,指出環境問題,并依此來指導生態環境治理工作、推動和改善生態環境,是遙感監測的重要任務。高光譜遙感技術是光學遙感下的一個重要分支,是一種新興的遙感監測技術。它集合了精密光學設計、自動控制、微弱信號檢測、數據遙傳與信息處理、地理信息提取等技術,通過大量窄且連續的光譜通道,對地物持續遙感成像,從而收集所要觀測的信息。
       
        通過高光譜遙感,我們能夠同時獲取觀測目標的圖像和光譜,實現目標空間特征與光譜特征的同步探測。其光譜分辨率高達納米(nm)數量級,能夠更為精確地區分不同地物之間的細微差別。高光譜遙感相較于常規遙感技術,有著顯著優勢,其目前在植被覆蓋率及生長狀況、土壤有機質分析、土壤酸堿度檢測、水體分布及河流、湖泊的水質監測等領域均有著廣泛的應用。
       
        1、高光譜遙感在植被與農田生態監測上的應用
       
        通過分析高光譜數據特征譜線,能夠準確評估植被和農田的生態情況。比如:(1)檢測植物的脅迫效應;(2)測量植物葉綠素含量;(3)確定植被覆蓋率;(4)提取氮和木質素等生物化學變量;(5)檢測作物或土壤的水分變化;(6)感應葉片色素濃度的變化;(7)監測農作物的生物物理特性和估算產量特征等此外,植被的光譜特性在很大程度上取決于其生物理化特性,如葉面積指數(lad)、生物體的含水量、色素(如葉綠素)含量等。在對植被的生化指數評估方面,高光譜方法優勢明顯。
       
        2、高光譜遙感在沙漠生態監測上的應用
       
        荒漠化指通過自然因素或人為活動影響,造成的土壤沙化,其目前已成為世界性環境難題。我國國土中有27%屬于荒漠化土地,解決荒漠化問題不僅能夠保護我們的綠水青山,更能夠帶動環境經濟發展。
       
        結合沙化地區土壤的實際情況,提出一種基于高光譜遙感數據的數據預處理方法,建立了具有較好適用性的地物光譜重建模型。
       
        3、高光譜遙感在鹽堿地生態監測上的應用
       
        土壤鹽堿化,是當今世界范圍內土地退化的主要形式之一,與此同時,鹽堿地也是重要的潛在土地資源。對鹽堿地的治理修復和對緩解土地資源緊張具有一定的價值,因此對土壤鹽分的檢測和評估對鹽堿地治理至關重要。
       
        鹽堿地中常見重金屬元素的特征波段以及與重金屬元素相關的土壤組分,利用高光譜遙感技術并采用經典模型的方式定量反演測量土壤重金屬含量。
       
        對銀川市北部鹽堿地進行高光譜測量分析,通過建立神經網絡模型,實現了對土壤鹽分含量的定量反演。
       
        4、高光譜遙感在礦山環境生態監測上的應用
       
        我國是礦產資源生產和消費大國,礦產資源產量及消費量。但是,礦產資源的開采必然會對礦山周圍的生態環境造成破壞,進而引發一系列環境問題。我們可以通過高光譜遙感來實現對礦山環境的動態監測,從而指導礦山環境治理工作。
       
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