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nature自然指数期刊

发布时间:2024-07-02 22:45:15

nature自然指数期刊

82种自然指数期刊好吗答案如下:好吧,82种自然指数期刊好的,没问题的。

自然科学技术指数简称“自然指数”。在Nature出版集团的推动下,“自然指数”(nature index)现已成为衡量国家与科研单位(大学)科研水平的新的指标,“自然指数”的依据仅是下面这68家期刊.而发表在其他期刊的论文皆不在“自然指数”统计之列。68家期刊,是因为Nature集团基于学界的评价,把它们看成是科学界各学科最好的学术期刊。

王文/王孜 李建华 ----

自然期刊nature

国际顶级期刊,影响因子位列全球杂志前列,能在这两本杂志发表文章代表学术水平非常高!

nature和science与cell一起被称作学术界三大刊物,可见其全球影响力之高。在nature上发表一篇文章,那绝对是能够深刻影响世界或者刷新人类认知的科研成果,普通的研究结果根本不可能发在这种期刊上。

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nature 自然杂志是自然科学领域的顶尖杂志。能发一两篇在国内的普通本科学校混一个教授就没有问题了。如果说是发了八篇,那应该是世界的顶尖教授,是某一个领域的权威人物了。中国有位大神(曹元)就是发过8篇,这已经是轰动学术圈了,

nature,science杂志是世界上最出名的两个综合性学术期刊,这两个杂志基本上代表了学术上最高的水平,在上面发表论文,需要你做出非常好的实验成果,非常惊人的原创性的发现。国内外众多教授终其一生都无法在该杂志上发表论文,可想而知含金量有多高

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顶级期刊只要你有本事在《Nature》发表一篇文章,除了最顶尖那几所,其他国内 985 大学的职位你可着挑....

自然指数论文期刊

不是Acta Pharmaceutica Sinica B,简称:APSB,创刊于2011年6月,双月刊,是由中国科协主管、中国药学会和中国医学科学院药物研究所主办、《药学学报》编辑部和荷兰Elsevier公司联合出版。 Acta Pharmaceutica Sinica B期刊主编为蒋建东研究院,现任中国医学科学院药物研究所所长,是法兰西国家药物科学院外籍院士,主要从事的工作包括病毒(HIV,HBV,HCV)抗肿瘤药物的研究,基因与药物效果的研究以及AIDS人体分子遗传学的研究等等,共发表SCI论文260余篇;被引8769次,SCI杂志引用5868次,包括Cell, Nature,Science,NEJM,Lancet等。

Advanced Materials (844 articles)American Journal of Human Genetics (165 articles)Analytical Chemistry (1636 articles)Angewandte Chemie International Edition (2206 articles)Applied Physics Letters (5228 articles)Astronomy & Astrophysics (1814 articles)Cancer Cell (100 articles)Cell (373 articles)Cell Host & Microbe (107 articles)Cell Metabolism (134 articles)Cell Stem Cell (96 articles)Chemical Communications (3444 articles)Chemical Science (528 articles)Current Biology (395 articles)Developmental Cell (205 articles)Earth and Planetary Science Letters (536 articles)Ecology (323 articles)Ecology Letters (112 articles)European Physical Journal C (405 articles)Genes & Development (192 articles)Genome Research (193 articles)Geology (249 articles)Immunity (134 articles)Inorganic Chemistry (1520 articles)Journal of Biological Chemistry (4800 articles)Journal of Cell Biology (369 articles)Journal of Clinical Investigation (391 articles)Journal of Geophysical Research: Atmospheres (889 articles)Journal of Geophysical Research: Oceans (523 articles)Journal of Geophysical Research: Solid Earth (450 articles)Journal of High Energy Physics (2006 articles)Journal of Neuroscience (1533 articles)Journal of the American Chemical Society (2699 articles)Molecular Cell (286 articles)Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2583 articles)Nano Letters (1117 articles)Nature (809 articles)Nature Biotechnology (68 articles)Nature Cell Biology (107 articles)Nature Chemical Biology (119 articles)Nature Chemistry (125 articles)Nature Communications (2284 articles)Nature Genetics (191 articles)Nature Geoscience (141 articles)Nature Immunology (94 articles)Nature Materials (134 articles)Nature Medicine (123 articles)Nature Methods (139 articles)Nature Nanotechnology (121 articles)Nature Neuroscience (197 articles)Nature Photonics (113 articles)Nature Physics (116 articles)Nature Structural & Molecular Biology (133 articles)Neuron (344 articles)Organic Letters (1602 articles)PLOS Biology (157 articles)Physical Review A (237 articles)Physical Review B (785 articles)Physical Review D (146 articles)Physical Review Letters (2916 articles)Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (3560 articles)Proceedings of the Royal Society B (818 articles)Science (755 articles)The Astrophysical Journal (2854 articles)The Astrophysical Journal Letters (683 articles)The Astrophysical Journal Supplement (177 articles)The EMBO Journal (153 articles)The Journal of Physical Chemistry Letters (654 articles)

自然期刊nature中文版

如果是在校大学生,用内网登陆学校的图书馆,在数据库中就能查到。以在中山大学图书馆查找Nature为例。

1、打开中山大学图书馆,下拉到最下面选择数据库。

2、在数据库中按字母N检索,就能看到Nature,单击就能看到。

另外推荐有两种办法:

1、通过海外代购,或者你海外的亲朋好友给你邮过来,但这样的花费很大。

2、在英国《自然》和美国《科学》杂志中国官网上进行订阅,同时你还可以在中国官网上进行投稿。(官网:《science》 《Nature》)

扩展资料:

《Nature》兼顾学术期刊和科学杂志,即科学论文具较高的新闻性和广泛的读者群。论文不仅要求具有“突出的科学贡献”,还必须“令交叉学科的读者感兴趣”。

它包括三类:综述性期刊,对重要的研究工作进行综述评论;研究类期刊,以发表原创性研究报告为主;临床医学类期刊,对医学领域重要的研究进展做出权威性解释,并促进最新的研究成果转变为临床实践;

《science》属于综合性科学杂志,英文名:Science Magazine 。它的科学新闻报道、综述、分析、书评等部分,都是权威的科普资料,该杂志也适合一般读者阅读。

主要关注点是出版重要的原创性科学研究和科研综述,此外《科学》也出版科学相关的新闻、关于科技政策和科学家感兴趣的事务的观点。

参考资料来源:百度百科-nature

百度百科-科学

《我们爱科学》,《science》《科学美国人》《大科技 科学之谜》《科学画报》《中国科学》被称为中国的science 《科学通报》被称为中国的nature 这是最权威的中国科学杂志了〈science》科学杂志 世界上最权威的科学杂志之一:) 网址: 《科学在线》中国门户网站(他们自封的): 《nature》自然杂志 《nature》中文版网站 《科学》杂志吧

如果你说的《自然》,是Nature,那么它是一本英国杂志,和美国的《科学》Science并称自然科学最高档次的两大学术期刊,没有中文版。中国也有中科院办的《自然》杂志,不过那就不是一个档次了。另外,这两本顶尖杂志上报道的都是在当今自然科学各个领域中处于绝对前沿的研究成果,必须有相当的创新性和理论支持,所以楼主的这篇文章,我估计就算写成英文也不会被接收的。因为这个论题肯定不属于自然科学的前沿。

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测绘学报自然指数

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森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048) Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。 2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想: 遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 3. 结果和讨论 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4. 2.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京, 3.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70. 4.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079) 摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208; 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全

欧拉 一数学欧拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年) 1707年出生在瑞士的巴塞尔(Basel)城,13岁就进巴塞尔大学读书,得到当时最有名的数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指导.欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的著作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文.到今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清.他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为"分析学的化身".欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年.欧拉著作的惊人多产并不是偶然的,他可以在任何不良的环境中工作,他常常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾孩子在旁边喧哗.他那顽强的毅力和孜孜不倦的治学精神,使他在双目失明以后, 也没有停止对数学的研究,在失明后的17年间,他还口述了几本书和400篇左右的论文.19世纪伟大数学家高斯(Gauss,1777-1855年)曾说:"研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法."欧拉的父亲保罗·欧拉(Paul Euler)也是一个数学家,原希望小欧拉学神学,同时教他一点数学.由于小欧拉的才人和异常勤奋的精神,又受到约翰·伯努利的赏识和特殊指导,当他在19岁时写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖的奖金后,他的父亲就不再反对他攻读数学了.1725年约翰·伯努利的儿子丹尼尔·伯努利赴俄国,并向沙皇喀德林一世推荐了欧拉,这样,在1727年5月17日欧拉来到了彼得堡.1733年,年仅26岁的欧拉担任了彼得堡科学院数学教授.1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算彗星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了.然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁.1741年欧拉应普鲁士彼德烈大帝的邀请,到柏林担任科学院物理数学所所长,直到1766年,后来在沙皇喀德林二世的诚恳敦聘下重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力衰退,最后完全失明.不幸的事情接踵而来,1771年彼得堡的大火灾殃及欧拉住宅,带病而失明的64岁的欧拉被围困在大火中,虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为灰烬了.沉重的打击,仍然没有使欧拉倒下,他发誓要把损失夺回来.在他完全失明之前,还能朦胧地看见东西,他抓紧这最后的时刻,在一块大黑板上疾书他发现的公式,然后口述其内容,由他的学生特别是大儿子A·欧拉(数学家和物理学家)笔录.欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算进行研究,直到逝世,竟达17年之久.欧拉的记忆力和心算能力是罕见的,他能够复述年青时代笔记的内容,心算并不限于简单的运算,高等数学一样可以用心算去完成.有一个例子足以说明他的本领,欧拉的两个学生把一个复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字,两人相差一个单位,欧拉为了确定究竟谁对,用心算进行全部运算,最后把错误找了出来.欧拉在失明的17年中;还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题.欧拉的风格是很高的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法的诞生.等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题,拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,1759年10月2日欧拉在回信中盛称拉格朗日的成就,并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,使年青的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉.他晚年的时候,欧洲所有的数学家都把他当作老师,著名数学家拉普拉斯(Laplace)曾说过:"欧拉是我们的导师." 欧拉充沛的精力保持到最后一刻,1783年9月18日下午,欧拉为了庆祝他计算气球上升定律的成功,请朋友们吃饭,那时天王星刚发现不久,欧拉写出了计算天王星轨道的要领,还和他的孙子逗笑,喝完茶后,突然疾病发作,烟斗从手中落下,口里喃喃地说:"我死了",欧拉终于"停止了生命和计算".欧拉的一生,是为数学发展而奋斗的一生,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的.欧拉在数学、物理、天文、建筑以至音乐、哲学方面都取得了辉煌的成就。在数学的各个领域,常常见到以欧来命名的公式、定理、和重要常数。课本上常见的如π(1736年),i(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),∑(1755年),f(x)(1734年)等,都是他创立并推广的。歌德巴赫猜想也是在他与歌德巴赫的通信中提出来的。欧来还首先完成了月球绕地球运动的精确理论,创立了分析力学、刚体力学等力学学科,深化了望远镜、显微镜的设计计算理论。 欧来一生能取得伟大的成就原因在于:惊人的记忆力;聚精会神,从不受嘈杂和喧闹的干扰;镇静自若,孜孜不倦。欧拉是18世纪最优秀的数学家,也是历史上最伟大的数学家之一。 1707年4月15日,欧拉诞生于瑞士的巴塞尔。小时候他就特别喜欢数学,不满10岁就开始自学《代数学》。这本书连他的几位老师都没读过,可小欧拉却读得津津有味,遇到不懂的地方,就用笔作个记号,事后再向别人请教。1720年,13岁的欧拉靠自己的努力考入了巴塞尔大学。这在当时是个奇迹,曾轰动了数学界。小欧拉是这所大学,也是整个瑞士大学校园里年龄最小的学生。 欧拉大学毕业后到了俄国的首都彼得堡。在他26岁时,担任了彼得堡科学院的数学教授。1735年,年仅28岁的欧拉,由于要计算一个彗星的轨道,奋战了三天三夜,最后用他自己发明的新方法圆满地解决了这个难题。过度的工作,使欧拉得了眼病,就在那一年他右眼失明了。疾病没有吓倒他,他更加勤奋地工作,写出了几百篇论文,大量出色的研究成果,使他在欧洲科学界享有很高的声望。在他59岁时,仅剩的一只左眼视力衰退,只能模糊地看到物体,最后双目失明。但是工作就是他的生命,他决心用加倍的努力,来回答命运对他的挑战。眼睛看不见,他就口述,由他的儿子记录,继续写作。欧拉凭着他惊人的记忆力和心算能力,在黑暗中整整工作了17年。 1783年9月18日,在不久前才刚计算完气球上升定律的欧拉,在兴奋中突然停止了呼吸,享年76岁。欧拉生活、工作过的三个国家:瑞士、俄国、德国,都把欧拉作为自己的数学家,为有他而感到骄傲。二科学欧拉,匈牙利裔美国人,由于他发现了使碳阳离子保持稳定的方法,在碳正离子化学方面的研究而获奖。研究范畴属有机化学,在碳氢化合物方面的成就尤其卓著。早在60年代就发表大量研究报告并享誉国际科学界,是化学领域里的一位重要人物,他的这项基础研究成果对炼油技术作出了重大贡献,这项成果彻底改变了对碳阳离子这种极不稳定的碳氢化合物的研究方式,揭开了人们对阳离子结构认识的新一页,更为重要的是他的发现可广泛用于从提高炼油效率,生产无铅汽油到改善塑料制品质量及研究制造新药等各个行业,对改善人民生活起着重要作用。

黄文星1,2万荣胜1,2

(1.广州海洋地质调查局 广州 510760;2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州 510760)

第一作者简介:黄文星(1985—),硕士,助理工程师,主要从事遥感地质和构造地貌研究,Email:。

摘要 近几十年来,随着沿海经济的发展,环境问题突出,海岸带环境地质问题得到越来越多的重视。卫星遥感以其实时、快速、高效的特点在海岸带环境地质调查中得到广泛应用。这些应用包括海岸带类型划分、岸线提取、近岸水深探测以及近岸悬浮泥沙、海表温度(SST)盐度(SSS)、叶绿素浓度反演等环境地质内容。本文简要介绍这些应用的主要原理方法和不足。

关键词 卫星遥感 海岸带 环境地质调查

1 前言

海岸带是海陆交互作用的地带,同时也是人类生存和发展的重要区域。由于自然环境的变化和人类活动的干扰,海岸带地区环境地质问题日益突出,主要表现为海平面上升、海水倒灌、地面沉降、海岸侵蚀、风暴、赤潮等,因此,进行海岸带环境地质调查具有重要意义。

卫星遥感是20世纪60年代发展起来的新技术,具有宏观、快速、动态、综合的特点。目前已经在海岸带地质调查中广泛应用——近岸水域地形地貌探测、海岸类型识别、岸线变迁历史、滩涂演变过程、岛礁分布、航道变迁、海面温度分布、海水盐度分布、海水悬移质及叶绿素分布、海流及波浪状况等[1]。本文主要介绍海岸带类型划分、岸线提取、近岸水深探测以及近岸悬浮泥沙、海表温度(SST)盐度(SSS)、叶绿素浓度反演等的原理方法和存在问题。

2 海岸带类型调查

海岸带类型是海岸带环境地质调查的基本内容之一。不同的海岸带类型具有不同的物质组成、形态特征和空间分布特点,一般可以通过卫星影像中的色调、形状、纹理、阴影,以及与相关地物的空间配置关系进行识别。

砂质海岸表层砂体干出地表时,对可见光具有很强的反射作用,一般呈亮白色;靠近水体,随着含水量的增加,对近红外波段的反射强度快速减弱,呈暗色调;空间配置上,砂质海岸一般地形较为开阔平坦,往往分布在砂质来源丰富、侵蚀作用相对较弱的河口和海湾附近。泥质海岸主要的物质成分为淤泥和粉砂,一般含水量较高,对近红外波段的反射较弱,影调偏暗,多分布于封闭海湾和潮滩。基岩海岸一般位于岬角位置,多为陆上山脉向海的延伸,与海分界截然,纹理色调与岩性、地貌和覆盖的植被有关。

实际调查发现,不同海岸类型有相互交叉的情况。以海南文昌铜鼓岭石头公园附近的海湾为例(图1),该区高潮位-中潮位间,表层砂质覆盖;中潮位-低潮位,大量的基岩礁石出露,这为海岸带类型的定性带来很大的困难,进一步的精细划分对遥感影像的分辨率和时相(低潮位)提出了更高的要求。

图1 海南文昌石头公园附近的海湾

A bay near by the Stone Park in Hainan Province

3 岸线提取

岸线调查也是海岸带环境地质调查的基本内容,通过解译多个时相的岸线,可以研究岸线的变迁演化历史,对分析海平面升降、港口淤积、航道淤塞等具有重要作用,同时也可以为区域经济环境规划提供参考。

一般情况下,在遥感影像中,海水和陆地的分界线是非常明显的,这条线我们称之为水边线(图1)。水边线是动态变化的,随着潮水涨落,与影像的获取时间有关。而海岸线是多年平均大潮高潮所形成的海水与陆地分界的痕迹线。

基岩海岸和人工海岸,岸线陡直,在出图精度容许的情况下,可以直接将水边线作为岸线。砂质海岸和泥质海岸,海岸地势平缓,延伸宽广,水边线与岸线往往有较大的偏差,一般不能直接将水边线作为岸线。这种情况下,往往采用沙滩泥滩与陆生植被的分界线作为岸线(图1)。在大型河口和三角洲附近,岸滩开阔,地物复杂,识别与陆生植被的分界难度较大,有学者[2]提出潮汐模型的方法进行岸线识别。其基本思路是:首先,提取同一地区多个时相的遥感影像的水边线;然后通过潮汐模型或者当地实测的验潮数据,推算出各个时相水边线的高程值,并以此构建研究区海岸带的地形数据;最后依据潮汐模型或者验潮数据推算最大高潮线的位置,即岸线。当前潮汐模型方法面临的主要问题是海岸带的地形资料缺乏,影像数据不多,精度检验困难等。

为了提高遥感影像的解译效率,近年来,有研究者尝试进行岸线的自动识别。识别的算法主要有阈值法、边缘检测算子法、主动轮廓模型方法、面向对象法、马尔科夫场方法等[3],目前岸线自动识别技术尚处于探索阶段。

4 近海水深调查

传统上水深调查多依靠声纳回声测量,然而,海岸带附近水深较浅,波浪潮汐作用强烈,利用船舶进行声纳水深测量难度大,遥感是一个很好的补充手段。

当前应用卫星遥感进行水深调查,主要有两种方法:微波遥感和光学遥感。

微波对海水的穿透能力非常有限,只能达到厘米级,不能直接探测海底地形,但海流与水下地形的相互作用会使海表产生起伏(海浪),而微波遥感对海浪形态的测量具有很好的效果,也就是说,微波遥感可以通过测量海浪形态来反推海底地形。这种方法在实际应用过程中受海流和海风的方向、速度的影响较为明显[4],并且探测的深度有限[5]。

可见光对水体具有一定的穿透力(10~30米),假如水体足够清澈,太阳辐射可以到达浅水区底部,并反射回传感器,传感器接收的亮度信息中包含了水深信息。当前应用光学遥感进行水深反演的方法主要有三种[6,7]:一是纯理论模型,主要依据遥感水深的原理和水体光谱特性进行理论计算,这种方法的主要问题是水体光学参数难以获取,且计算过程复杂,目前难以推广使用;二是数学统计模型,将实测的水深数据与遥感影像的灰度值进行统计分析,拟合出方程曲线,再外推计算水深值,这种方法简单易行,但影像灰度值与水深的相关度不能保证,计算结果往往不理想;三是半经验半理论模型,主要通过简化理论模型结合统计数据进行模拟计算,这种方法集合了前两种的优点,是目前使用较多的方法。

目前,光学遥感用于水深调查,在清澈水体已经取得一定的进展,对近岸浑浊水体还处在探索阶段,其关键的技术难题在于如何减轻悬浮物质和底质(底泥)颜色对水深反演模型的影响[6]。

5 近岸水环境调查

近年来,随着沿海社会经济的发展,海岸带环境问题愈加突出,海岸带的地质调查也相应地增加了近岸水环境调查的内容[1],如:近海悬浮泥沙调查、海表温度(SST)、盐度(SSS)和叶绿素浓度等,卫星遥感在这些项目的调查中同样发挥着重要作用。

近岸海水悬浮泥沙遥感

水体中悬沙含量的时空分布是分析河口海岸的冲淤变化、估算河流入海物质通量和研究海洋沉积速率的重要参数。因此,对海水悬浮泥沙的调查具有重要意义。

目前,应用卫星遥感进行悬浮泥沙定量反演最为常用的是经验模式——建立野外实测数据与遥感反射率或者归一化离水辐射率之间的关系。常见的关系式有:线性关系、对数关系、Gordon关系、负指数关系等。其主要的依据是悬沙水体的波谱反射曲线具有如下特征:一般情况下悬沙水体的反射率,随着悬沙浓度的增大而增大;悬沙的波谱曲线有黄光波段和近红外波段两个反射峰[8],在悬沙浓度较低时,第一个峰高于第二个峰,随着悬沙浓度的增加,第二个峰增加,并最终略高于第一个峰[9]。

然而,悬沙水体的反射不只与悬沙的浓度有关,还与悬沙的颗粒大小、种类和形状等有关,因此,上述构建的关系模式在推广应用中往往有很大的局限性。研究更具有可操作性和普适性的水体悬沙遥感算法,需要有更多的标定、检验和发展分析模型。

近岸海水表层温度反演

目前在全球海水表层温度(SST)调查中常用的数据源为AVHRR和MODIS,但是由于这两个数据的空间分辨率均为千米级,不能满足大比例尺近岸海温调查的要求。TM和ETM+的热红外波段具有较高空间分辨力(分别为120米和90米),在近海的海水表层温度调查中得到广泛应用,并取得不错的效果[10-13]。

利用陆地卫星做海水表层温度反演的难点主要在于大气校正,因为TM和ETM+数据只有一个热红外波段,无法通过不同波段对大气的吸收和发射率的差异来构建大气校正方程,而同步实测的大气轮廓线数据和辐射传输模型往往也缺乏。

近岸叶绿素浓度反演

叶绿素浓度可用于估算浮游植物的生物量和生产力,同时也是反映水体营养化程度的一个重要参数[14]。在开阔大洋的一类水体中,蓝绿比值法取得较好的效果,应用较为成熟,而该方法并不适用于浑浊的近岸二类水体。目前在二类水体的叶绿素浓度调查中多采用荧光法。荧光法的原理是[15]:浮游植物在波长为400~700nm的太阳光激发下,可以在683nm波段附近产生红光辐射,辐射强度与叶绿素浓度具有很强的相关性,并且大气辐射和海水中的黄色物质与悬浮泥沙对该辐射峰的影响较小。通过量测680nm与660nm之间的辐射量,再进行反演即可得到叶绿素的浓度。

当前,荧光法主要存在三个问题[15]:一是叶绿素产生荧光的过程复杂多变,有待于生物学和生态学方面的进一步研究;二是叶绿素发射的荧光只占叶绿素吸收能量的5%,当叶绿素浓度较低时,传感器难以探测;三是随着叶绿素浓度的增加,叶绿素的荧光峰将发生“红移”,而传感器的通道是固定的,这将影响荧光峰辐射量计算时的准确度。

近岸海水表层盐度反演

对近岸盐度变化进行监测是我们认识河口海岸生态环境,了解其物理过程的重要手段[16]。传统上主要采用取水样或者使用CTD来测量海水盐度,但是这种方法野外工作量大,且无法同步获取大面积海水表层盐度数据。

目前主要应用微波遥感进行海水表层盐度的反演,其原理是:海水盐度的变化会改变海水的介电常数,进而改变微波辐射特性,通过微波辐射计量测海面的微波发射率,即可从辐射计的亮温中反演出海水表面层盐度(SST)。目前常用于海表盐度反演的电磁波是以为中心的宽度为20MHz的波段,该波段主要的优点是,它属于受国际条约保护的用于无线电天文学研究的波段,不存在人为信号干扰,并且使用该波段除大雨外,几乎可以实现全天候的观测[17]。问题在于目前卫星搭载的传感器空间分辨率极低,无法满足近岸观测的要求。

6 结论和讨论

遥感海岸带环境地质调查,具有高效率、低成本的特点,目前已经得到广泛应用。在一些领域,如海岸类型调查和岸线调查都已经比较成熟。难点在于近岸水体部分,水深调查、悬沙调查、温度盐度和叶绿素浓度反演,这几个方面都还处于探索阶段。面临的最重大的技术瓶颈在于传感器。遥感近岸环境地质调查对传感器提出了苛刻的“三高”要求(高空间分辨率、高波谱分辨率和高时间分辨率)。首先,海岸带环境地质调查以岸线以外20公里的海区和岸线以内5公里的陆区作为核心调查区。因此,高的空间分辨率尤为重要,传统的海洋水色卫星,分辨率多为公里级,难以达到1:10万和更大比例尺海岸带调查的制图精度要求。其次,海岸带环境地质调查的内容复杂多样,包含了陆地和水体,水体又涉及浅表的温度盐度、悬浮的泥沙以及水下的地形地貌。要满足这些需求,必须要有足够高的波谱分辨率,才能有效地去除干扰信息,获得准确的波谱传导模型。最后,海岸带是岩石圈、生物圈、水圈和大气圈强烈交互作用的区域,同时,还是人类的集中居住区,受人类改造强烈,环境变化快速。传感器没有高的时间分辨率,便无法准确把握海岸带环境地质变化的规律。以目前的技术而言,建立一个低轨道的小卫星群,搭载高分辨率(空间分辨率和波谱分辨率)传感器,是最有效的解决办法。

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The application of Satellite Remote Sensing to Geo-environment in Coastal Zones

Huang Wenxing1,2Wan Rongshen1,2

( Marine Geological Survey,Guangzhou,510760; Laboratory of Marine Mineral Reasources,MLR,Guangzhou,510760)

Abstract:In recent decades,as China's coastal economic development,coastal environmental geology problems are becoming increasingly Remote Sensing has features of rapid,real-time and high efficiency,which make it widely used in the coastal geo⁃environment applications include coastal zone Type Classification,coastline extraction,water⁃depth measurement in coastal zone,suspended sediment detection,sea surface temperature(SST),sea surface salinity(SSS),chlorophyll concentration detection and other environmental paper introduces the principles and shortcomings of these words:Satellite Remote Sensing;Coastal Zones;Geo⁃environment Survey

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