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遥感导论 第七章 遥感应用 第七章 遥感应用 地质遥感（略） 水体遥感 植被遥感 土壤遥感 高光谱遥感的应用 7.2 水体遥感 水体的光谱特征 水体界限的确定 水体悬浮物的确定 水温的探测 水体污染的探测 水深的探测 水体边界的动态监测 不同季节或不同时期进行遥感调查可监测水体随时间或季节变化。 采用多时相遥感图像，就可有效地对水体进行动态监测。如河流的变迁，为预测崩岸、淤积等地质灾害，监测和规划防洪工程，规划港口、航道和治河工种程，规划河流水资源和管理工种程服务。 如湖泊的发展趋势（面积扩大、减少），对湖泊或水库调 蓄洪、水资源管理、渔业和水生生物资源开发利用有重要意义 对洪水可实时监测，提供洪涝灾害面积、作物绝收面积， 为有关部门组织抗灾自救，及时地提供灾情信息。 7.2.3 水体悬浮物的确定 1、泥沙的确定 2、叶绿素的确定 1、泥沙的确定 研究意义： 悬浮固体的运移特征是沿海河口形状和演变规律的核心问题。了解和掌握河口悬浮固体的来源、含量、分布、运移、沉积，可分析河口演变的动力特征。其作用在于它将直接影响到河口区资源的开发利用、环境变化、经济发展和人民生命财产问题。它是河口区发展决策的重要依据之一。所以用遥感的方法监测悬浮固体是很有必要的。 太湖悬浮物监测 水体富营养化 （1）基本概念 当大量的营养盐进入水体后，在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在藻类死亡分解过程中消耗大量溶解氧，从而导致鱼类和贝类的死亡。这一过程称为水体的富营养化。 水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 水体富营养化 （2）危害 富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。 水体富营养化 因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。 富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。 石油污染遥感监测 概念： 石油污染指在石油的开采，炼制，贮运，使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染。当前主要是石油对海洋的污染，已成为世界性的严重问题。 海上石油污染 石油污染的企鹅 7.2.6 水深遥感与探测 蓝光波段对平静、清澈的水体有较大的透射能力，并且水底反射波也较强。这时蓝光波段影像上的灰度可反映水深。 水深的探测受泥沙、污染以及气候条件等因素的影响较大，故应用时应综合考虑，根据不同条件，建立分析模型。 盐湖水深遥感方法与模型（以西藏扎布耶盐湖为例） 太湖水华 * * * * * 传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。 不同水体的水面性质、水中悬浮物的性质和数量、水深和水底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为遥感探测水体提供了基础。 7.2 水体遥感 7.2.1 水体的光谱特征 * Total radiance, (Lt) is a function of the electromagnetic energy received from: Lp = atmospheric path radiance (大气路程辐射) Ls = free-surface layer reflectance(水面反射) Lv = subsurface volumetric reflectance(表面下的水 体反射光) Lb = bottom reflectance (水底反射光) * TM4、MSS7等近红外的遥感影像上，水全吸收，清澈的水体呈黑色，水陆边界清晰，有利于水边线的确定。 彩红外图像上，水体呈兰绿色，和周围地物有着明显的界线。 雷达图像：水在微波1mm～30cm内的发射率较低，约为0.4%。平坦的水面，后向散射很弱，因此侧视雷达影像上，水体呈黑色。故用雷达影像来确定洪水淹没的范围也是有效的手段。 7.2 水体遥感 7.2.2 水体界线的确定 TM1波段-鄱阳湖地区 TM4波段-鄱阳湖地区 TM4、3、2波段-鄱阳湖地区 TM7、4、1波段-鄱阳湖地区 * August 30, 1998 Airborne SAR * 5 25, 1998 7 7, 1998 8 9, 1998 8 23, 1998