第二章水环境遥感

遥感技术在环境监测中的应用遥感技术是一种通过获取、处理和分析地面、大气和水体等目标的信息的技术手段。

在环境监测领域，遥感技术的应用已经成为一种重要的手段，可以实现对环境变化的实时监测、数据的快速获取和分析，为环境保护和管理提供重要的支持。

本文将从遥感技术在环境监测中的应用方面进行探讨。

一、遥感技术在大气环境监测中的应用大气环境是人类生存和发展的重要环境之一，而大气污染对人类健康和生态环境造成了严重影响。

遥感技术可以通过卫星、飞机等平台获取大气污染物的分布和浓度信息，实现对大气环境的监测和评估。

例如，利用遥感技术可以监测大气中的臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染物的浓度分布，及时发现和跟踪大气污染源，为环境保护部门提供科学依据。

二、遥感技术在水环境监测中的应用水资源是人类生存和发展的重要基础，而水环境的污染和变化对生态系统和人类健康造成了严重威胁。

遥感技术可以通过获取水体的遥感影像数据，实现对水体质量、水生态系统和水资源的监测和评估。

例如，利用遥感技术可以监测水体中的蓝藻、浮游植物等有害生物的分布情况，及时预警水环境问题，保护水资源的可持续利用。

三、遥感技术在土壤环境监测中的应用土壤是生态系统的重要组成部分，土壤质量的好坏直接影响着农作物的生长和生态环境的稳定。

遥感技术可以通过获取土壤的遥感影像数据，实现对土壤类型、土壤湿度、土壤质地等信息的监测和评估。

例如，利用遥感技术可以监测土壤的含水量、有机质含量等关键指标，帮助农业部门科学施肥、合理种植，提高土壤的肥力和生产力。

四、遥感技术在植被环境监测中的应用植被是地球生态系统的重要组成部分，植被的生长状态和覆盖情况对生态平衡和气候变化具有重要影响。

遥感技术可以通过获取植被的遥感影像数据，实现对植被覆盖度、植被生长状态、植被类型等信息的监测和评估。

例如，利用遥感技术可以监测森林覆盖率的变化、草原退化的情况等，为生态保护和恢复提供科学依据。

五、遥感技术在城市环境监测中的应用城市是人类活动的集中地，城市环境的质量直接关系到居民的生活质量和健康。

遥感图像解译技术在水资源管理与水环境保护中的应用案例解析导言：随着人类经济社会的快速发展，水资源管理与水环境保护越来越受到关注。

然而，如何准确地了解和监测水资源的状况以及水环境的变化，一直是水资源管理者面临的难题。

遥感图像解译技术的发展为解决这一难题提供了有力的工具，本文将通过介绍几个实际案例，探讨遥感图像解译技术在水资源管理与水环境保护中的应用。

案例一：水域变化监测一些地区由于人口增加、城市扩张等原因，水域面积可能发生变化。

例如，湖泊干涸、水库蓄水、河流泛滥等。

通过利用遥感图像解译技术，可以实时监测水域的变化情况。

利用卫星遥感图像和航空遥感图像可以快速获取大范围的水域信息，并通过图像解译技术进行水域边界提取、水体面积计算等。

通过比对不同时间段的图像，可以分析出水域的动态变化情况，为水资源管理者提供决策依据。

案例二：水质监测水质是水环境保护中十分重要的指标之一。

传统的水质监测方法需要耗费大量的人力物力，并且只能在特定时间和地点进行监测。

而利用遥感图像解译技术，可以实现快速、全面的水质监测。

通过反射光谱技术，可以分析水体中的悬浮物、溶解物质等的浓度。

同时，利用红外遥感技术可以检测水体的温度。

这些信息可以帮助水资源管理者了解水质状况，及时发现异常情况，并采取相应的措施进行治理。

案例三：干旱监测干旱是水资源管理的一个重要问题。

传统的干旱监测方法主要依赖于气象站点的数据，覆盖范围较窄，并且无法提供地表水分布情况。

然而，利用遥感图像解译技术可以全面了解干旱的情况。

通过获取遥感图像中的地表温度和植被指数等信息，可以评估地表的湿度状况，并识别出植被覆盖度低、土壤干旱等地区。

这些信息可以为农业灌溉和城市用水等方面的决策提供依据，帮助合理利用有限的水资源。

案例四：水污染源追踪水污染是水环境保护中的主要挑战之一。

传统的水污染源监测主要依赖于水样采集和实验室分析，耗费大量时间和精力，并且只能监测到特定时间和地点的污染情况。

遥感技术在水利工程中的应用导言：水利工程是指利用水资源，包括水源、水文环境等，进行各种渠道、泵站、堤坝等设施的建设与管理。

为了提高水利工程的效率和安全性，遥感技术得到了越来越广泛的应用。

本文将从物理定律出发，详细解读遥感技术在水利工程中的应用。

首先，我们将介绍几个重要的物理定律，并分析其在水利工程中的应用。

然后，我们将探讨遥感技术在水利工程中的实验准备和过程。

最后，我们将从专业性角度讨论遥感技术在水利工程中的应用，并探讨其未来发展的趋势。

一、物理定律在水利工程中的应用1. 阿基米德定律阿基米德定律是指浸没在液体中的物体所受浮力等于其排除的液体重量。

在水利工程中，我们可以利用这个定律来设计水中浮动物体的稳定性。

例如，在调节水库水位时，通过测量浮标的浮力来确定水位高度，确保水库的稳定运行。

2. 卡门定律卡门定律是指在流体中流动的粒子受到的惯性力与粒子速度和流体密度成正比。

在水利工程中，我们可以利用卡门定律来研究水流的运动特性，并设计合适的水道结构，以减小水流的阻力和能量损失。

3. 波恩定律波恩定律是指在完全湍流状态下，管道中流体流速与管道截面积成反比。

在水利工程中，我们可以利用波恩定律来研究管道的流量和速度分布情况，并优化管道结构，以提高水资源的利用效率。

二、遥感技术在水利工程中的实验准备和过程1. 实验准备在进行遥感技术的实验前，我们需要准备相应的设备和数据。

首先，我们需要搭建遥感传感器，选择适当的波段，并保证传感器的精度和灵敏度。

其次，我们需要收集水利工程区域的遥感数据，包括卫星、飞机或无人机获取的多光谱或高光谱图像。

最后，我们需要选择合适的软件和算法来处理和分析遥感数据。

2. 实验过程遥感技术的实验过程主要包括数据获取、数据处理和结果分析等环节。

首先，我们需要利用卫星、飞机或无人机等设备获取水利工程区域的遥感数据。

然后，我们需要对获取的数据进行处理，包括校正、图像配准和信息提取等。

最后，我们需要对处理后的数据进行分析和解读，以获取有关水土资源、水文环境和水利设施等方面的信息。

遥感技术在环境监测和生态保护中的应用遥感技术是指通过对地面、水面及大气中电磁波辐射能的接收、记录和处理，获取被观测物体物理、化学以及生物特征的技术。

因其具有数据全面、覆盖面广、时效性强、不受限于时间和空间等特点，早已成为现代环境监测和生态保护的重要手段。

一、环境监测中的遥感技术在环境监测中，遥感技术的应用主要包括以下几个方面：1.大气环境监测：遥感技术通过监测地表反射率、辐射温度、植被信息等参数，实现大气的温度、湿度、气体浓度、气泡粒子等环境参数的监测和预测，例如MODIS、Terra、Aqua等卫星已经成功应用于空气质量监测及气象预警等领域。

2.水环境监测：水环境的水质、水体温度、水生态系统健康状态等都是通过遥感技术来实现。

通过卫星遥感数据，可以获取湖泊、海洋、河流、港口等水域的海流、水深、水温、浮游植物和水体透明度等信息，从而判断水生态系统的健康状态。

3.土地环境监测：土地环境的资源利用、生态系统的状况、土地覆盖变化等都是通过遥感技术来实现。

遥感技术可以对土地覆盖进行定量化、时序化观测，进而掌握土地利用结构变化、生态环境状况变化、生物多样性的变化信息，以及对生态保护区、自然保护区的监测和管理等方面进行支持。

4.噪声环境监测：随着工业、交通、建筑等人类活动的增多，噪声污染成为一个重要的环境问题。

遥感技术可以实现对城市、工业区、交通枢纽等场所的噪声环境监测和分析，为噪声环境治理提供数据支持和决策参考。

二、生态保护中的遥感技术生态保护的核心是对生态环境、生物多样性、生态过程的管理。

遥感技术作为一种有效的空间感知技术，可以提供从区域到点的、跨尺度的生态环境信息。

因此，遥感技术在生态保护中具有以下的应用：1.森林监测：遥感技术可以对全球的森林进行监测，监测内容包括森林面积、森林结构、森林状况、森林生态系统健康状况等。

而它所提供的空间感知数据可以为基于模型、基于规则的森林资源管理、生态保护和森林防灾等提供重要的数据参考。

遥感技术在环境监测与资源调查中的应用一、引言遥感技术是指利用航空或卫星器具从地面获取信息的一种技术手段，其在环境监测与资源调查领域中起到了重要作用。

本文将分别从环境监测和资源调查两个方面，探讨遥感技术的应用及其优势。

二、遥感技术在环境监测中的应用1. 大气环境监测遥感技术可以通过测量大气中的气溶胶、反照率和温度等参数，对大气质量进行评估。

利用遥感技术，可以实时监测二氧化碳排放、火山喷发等事件对大气环境造成的影响。

2. 水环境监测通过遥感技术可以对水质进行监测，例如测量水体中的氮、磷等营养物质含量，判断水体富营养化程度。

此外，遥感技术还可以用于监测水体中的藻华以及水生态系统的变化。

3. 土地利用与土地覆盖监测遥感技术可以通过对土地的不同特征（如植被、建筑等）进行监测，评估土地利用与土地覆盖的情况。

利用遥感技术，可以监测和控制城市规划、农业发展和生态保护等方面的问题。

三、遥感技术在资源调查中的应用1. 矿产资源调查遥感技术可以通过测量地面反射率和辐射特征，对地质结构进行分析，进而确定矿产资源的分布和类型。

利用遥感技术，可以准确地掌握地下矿藏的分布情况，为矿产资源的开发和利用提供有力支持。

2. 森林资源调查遥感技术可以通过测量植被的生长情况、覆盖面积等参数，实现对森林资源的调查和监测。

利用遥感技术，可以评估森林覆盖率、森林质量以及植被类型等因素，为森林资源的保护与管理提供科学依据。

3. 农田资源调查遥感技术可以通过测量农田的植被覆盖情况、土壤质量等参数，评估农田资源的利用效益。

利用遥感技术，可以对农田进行分类和评估，优化农业布局，提高农田资源的利用效率。

四、遥感技术应用的优势1. 非接触式监测遥感技术可以实现对环境的非接触式监测，无需对环境进行直接干预，避免了对环境的二次污染和破坏。

2. 高时空分辨率遥感技术可以提供高分辨率的地表影像，能够捕捉到地表环境的细微变化，并提供多时相的数据，方便进行动态分析。

遥感技术与应用作业指导书第一章遥感技术概述 (2)1.1 遥感技术定义与发展 (3)1.2 遥感技术分类与特点 (3)第二章遥感平台与传感器 (4)2.1 遥感平台概述 (4)2.1.1 地面遥感平台 (4)2.1.2 航空遥感平台 (4)2.1.3 航天遥感平台 (4)2.2 遥感传感器类型 (5)2.2.1 可见光传感器 (5)2.2.2 红外传感器 (5)2.2.3 微波传感器 (5)2.2.4 多光谱传感器 (5)2.3 遥感数据获取与处理 (5)2.3.1 遥感数据获取 (5)2.3.2 遥感数据处理 (6)第三章遥感图像处理与分析 (6)3.1 遥感图像预处理 (6)3.1.1 图像辐射校正 (6)3.1.2 图像几何校正 (6)3.1.3 图像融合 (6)3.2 遥感图像增强与复原 (6)3.2.1 图像增强 (6)3.2.2 图像复原 (7)3.3 遥感图像分类与识别 (7)3.3.1 监督分类 (7)3.3.2 非监督分类 (7)3.3.3 混合分类 (7)3.3.4 特征提取与选择 (7)3.3.5 评估与优化 (7)第四章遥感数据应用 (7)4.1 遥感数据在农业领域的应用 (7)4.2 遥感数据在林业领域的应用 (8)4.3 遥感数据在环境监测领域的应用 (8)第五章遥感技术在地质勘探中的应用 (9)5.1 遥感技术在矿产资源勘探中的应用 (9)5.2 遥感技术在地震预测中的应用 (9)5.3 遥感技术在地质环境监测中的应用 (9)第六章遥感在城市规划与管理中的应用 (10)6.1 遥感技术在城市规划中的应用 (10)6.1.1 城市用地现状调查 (10)6.1.2 城市布局规划 (10)6.1.3 城市景观规划 (10)6.1.4 城市基础设施规划 (10)6.2 遥感技术在土地利用调查中的应用 (10)6.2.1 土地利用类型调查 (10)6.2.2 土地利用变化监测 (11)6.2.3 土地利用适宜性评价 (11)6.3 遥感在城市环境监测中的应用 (11)6.3.1 城市空气质量监测 (11)6.3.2 城市水体污染监测 (11)6.3.3 城市生态环境监测 (11)6.3.4 城市热岛效应监测 (11)第七章遥感技术在水资源管理中的应用 (11)7.1 遥感技术在水资源调查中的应用 (11)7.2 遥感技术在水资源评价中的应用 (12)7.3 遥感技术在水资源监测与预警中的应用 (12)第八章遥感技术在交通领域的应用 (13)8.1 遥感技术在交通规划中的应用 (13)8.2 遥感技术在道路监测与维护中的应用 (13)8.3 遥感技术在交通预警中的应用 (13)第九章遥感技术在海洋与海岸带中的应用 (14)9.1 遥感技术在海洋资源调查中的应用 (14)9.1.1 资源调查概述 (14)9.1.2 遥感技术在海洋资源调查中的主要应用 (14)9.2 遥感技术在海岸带变化监测中的应用 (14)9.2.1 海岸带变化概述 (14)9.2.2 遥感技术在海岸带变化监测中的主要应用 (15)9.3 遥感技术在海洋环境保护中的应用 (15)9.3.1 海洋环境保护概述 (15)9.3.2 遥感技术在海洋环境保护中的主要应用 (15)第十章遥感技术在灾害监测与预警中的应用 (15)10.1 遥感技术在自然灾害监测中的应用 (15)10.1.1 灾害类型概述 (15)10.1.2 遥感技术在自然灾害监测中的应用 (15)10.2 遥感技术在人为灾害监测中的应用 (16)10.2.1 灾害类型概述 (16)10.2.2 遥感技术在人为灾害监测中的应用 (16)10.3 遥感技术在灾害预警与评估中的应用 (16)10.3.1 灾害预警 (16)10.3.2 灾害评估 (17)第一章遥感技术概述1.1 遥感技术定义与发展遥感技术是一种通过对地球表面及大气层进行远距离感知、记录、分析和处理的技术。

基于遥感和地理信息系统的湖泊水质监测与评估湖泊是水资源的重要组成部分，对于水质的监测与评估具有重要意义。

随着科技的发展，基于遥感和地理信息系统（GIS）的湖泊水质监测与评估方法得到了广泛应用。

本文将介绍该方法的原理和优势，并探讨其在湖泊水质监测与评估中的应用。

一、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估方法的原理1. 遥感技术：遥感技术利用卫星或飞机等遥感平台获取湖泊的遥感影像，通过对不同波段的数据进行处理和解译，获得湖泊水质相关的信息。

主要手段包括多光谱遥感和高光谱遥感等。

2. GIS技术：GIS技术是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息处理系统，可以进行空间分析、空间查询和空间模拟等操作。

在湖泊水质监测与评估中，可以利用GIS技术对湖泊的水质数据进行管理、分析和展示。

二、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估方法的优势1. 客观性：基于遥感和GIS的方法可以获取大范围的湖泊水质信息，避免了传统采样分析的主观性和局限性。

2. 实时性：遥感技术可以获取连续的遥感影像，GIS技术可以实时处理和分析数据，使湖泊水质监测与评估的结果更加及时和准确。

3. 综合性：遥感和GIS技术可以获取和处理多种多样的水质参数，如水温、浊度、叶绿素-a浓度等，从而全面评估湖泊水质的状况。

三、基于遥感和GIS的湖泊水质监测与评估的应用1. 水环境调查：利用遥感和GIS技术可以对湖泊的水质、水温和叶绿素-a浓度等进行全面调查，为湖泊水质监测提供数据基础。

2. 水质变化监测：通过连续获取湖泊的遥感影像，结合GIS技术分析，可以监测湖泊水质的时空变化，了解湖泊富营养化等问题。

3. 水质评价与预警：基于遥感和GIS技术，可以建立湖泊水质评估模型，预测湖泊水质的趋势，并提供相关预警信息，为保护湖泊水资源提供科学依据。

4. 水生态研究：遥感和GIS技术可以获取湖泊的空间分布和结构特征，对湖泊水质与水生态之间的关系进行分析和研究，为湖泊生态环境保护提供支持。

流域水环境保护与治理作业指导书第一章流域水环境保护与治理概述 (2)1.1 流域水环境保护与治理的意义 (2)1.1.1 引言 (2)1.1.2 保障水资源安全 (2)1.1.3 维护水生态平衡 (2)1.1.4 促进经济社会可持续发展 (3)1.1.5 提高人民生活质量 (3)1.1.6 我国流域水环境保护与治理的起步阶段 (3)1.1.7 我国流域水环境保护与治理的快速发展阶段 (3)1.1.8 我国流域水环境保护与治理的深化阶段 (3)第二章流域水环境现状分析 (3)1.1.9 评价方法与指标 (4)1.1.10 评价结果分析 (4)1.1.11 水环境污染问题 (4)1.1.12 生态环境问题 (4)1.1.13 管理问题 (5)第三章流域水环境保护法规与政策 (5)1.1.14 法律法规概述 (5)1.1.15 法律法规体系构成 (5)1.1.16 政策概述 (6)1.1.17 国家层面政策 (6)1.1.18 地方性政策 (6)第四章流域水环境监测与预警 (7)1.1.19 监测原则 (7)1.1.20 监测内容 (7)1.1.21 监测方法 (7)1.1.22 预警系统构建目标 (7)1.1.23 预警系统构建内容 (7)1.1.24 预警系统构建技术路线 (8)第五章流域水污染治理技术 (8)第六章流域水环境治理工程 (10)1.1.25 规划目标与原则 (10)1.1.26 规划内容 (10)1.1.27 实施准备 (10)1.1.28 工程实施 (11)1.1.29 工程验收与维护 (11)第七章流域水环境保护与治理项目管理 (11)1.1.30 项目策划与立项 (11)1.1.31 项目实施与监管 (12)第八章流域水环境保护与治理资金筹措 (13)1.1.32 投资 (13)1.1.33 社会资本参与 (14)1.1.34 国际合作与援助 (14)第九章流域水环境保护与治理公众参与 (15)1.1.35 概述 (15)1.1.36 公众参与途径 (15)1.1.37 公众参与形式 (16)1.1.38 评价原则 (16)1.1.39 评价内容 (16)1.1.40 评价方法 (16)第十章流域水环境保护与治理评估与改进 (17)1.1.41 评估目的与原则 (17)1.1.42 评估内容与方法 (17)1.1.43 评估流程与结果应用 (17)1.1.44 加强政策法规建设 (18)1.1.45 创新治理模式 (18)1.1.46 优化资源配置 (18)1.1.47 强化宣传教育 (18)1.1.48 加强国际合作 (18)第一章流域水环境保护与治理概述1.1 流域水环境保护与治理的意义1.1.1 引言流域水环境保护与治理是当前我国生态环境保护工作的重要内容，对于保障水资源安全、维护水生态平衡、促进经济社会可持续发展具有重要意义。

专题二：基于环境小‎卫星的湖泊‎水质遥感监‎测一、实验内容利用环境小‎卫星CCD‎-1B 图像反演太‎湖叶绿素a‎浓度，整个实验涉‎及到环境小‎卫星的数据‎读取、辐射定标、几何校正、大气校正、反演模型的‎建立、遥感反演过‎程、反演结果验‎证等内容。

二、实验要求先对环境小‎卫星CCD‎数据进行数‎据预处理：数据读取、辐射定标、几何校正、大气校正、太湖区裁剪‎，利用波段比‎值法对实测‎的叶绿素a‎浓度数据建‎立反演模型‎，将模型应用‎于太湖水面‎区域影像，反演出整个‎太湖区的叶‎绿素a 浓度。

三、实验过程1、数据预处理‎(1)安装环境小‎卫星数据处‎理补丁ENVI_‎H J1A1‎B_Too‎l s.sav补丁‎放在hom‎e\ITT\IDL\IDL80‎\produ‎c ts\envi4‎8\save_‎a dd目录下。

（2）数据读取和‎定标主菜单->File->Open Exter‎n al File->HJ-1A/1B Tools‎，打开环境小‎卫星数据读‎取补丁。

在HJ-1A/1B Tools‎V3.0 面板中，选择CCD‎，点击Inp‎u t File 输入“1-环境小卫星‎数据\HJ1B-CCD1-451-76-20091‎006-L2000‎01801‎74\18017‎4”文件夹中的‎.x ml 文件，点Outp‎u t Path设‎置数据的输‎出路径，勾选“Calib‎r atio‎n”“Layer‎Stack‎i ng”两个选项单‎击A ppl‎y按钮。

2、工程区裁剪‎（1）打开HJ1‎B-CCD1-451-76-20091‎006-L2000‎01801‎74_Ca‎l brat‎e d_La‎y erSt‎a ckin‎g.img （2）主菜单->File->Save File As->ENVI Stand‎a rd，弹出New‎File Build‎e r 面板（3）在New File Build‎e r 面板中，单击Imp‎o rt File，弹出的Cr‎e ate New File Input ‎File 面板，（4）在Crea‎t e New File Input‎File 面板中，选中Sel‎e ct Input‎File 列表中的裁‎剪数据，单击Spa‎t ial Subse‎t按钮，（5）在Sele‎c t Spati‎a l Subse‎t面板中，单击Ima‎g e，弹出Sub‎s et by Image‎对话框（6）在Subs‎e t by Image‎对话框中，按住鼠标左‎键拖动图像‎中的红色矩‎形框确定裁‎区域，裁剪出包括‎太湖区域的‎一部分，单击OK，（7）在Sele‎c t Spati‎a l Subse‎t面板中，可以看到裁‎剪区域信息‎，单击OK，（8）在Crea‎t e New File Input‎File 对话框中，单击OK，（9）在New File Build‎e r，设置输出文‎件名HJ1‎B-CCD1-20091‎006-Cal-sub.img及路‎径，单击OK。