遥感在环境监测中的应用论文题目有哪些

你好，具体的论文要求与我具体的说是

纯属建议，，，，你还是先学会自己独立思考吧？

遥感是20世纪60年代在美国创造的技术用语，用来综合以前所使用的摄影测量、影像判读、地理摄影而提出的。1972年，随着第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功而迅速得到普及。遥感是一种远离目标，通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。对目标进行信息采集主要是利用了从目标反射或辐射的电磁波。接收从目标中反射或辐射的电磁波的装置叫遥感器（remote sensor）。搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台platform），如飞机及人造卫星等。遥感技术自20世纪60年代初兴起并迅速发展以来，遥感应用的领域在不断地扩大发展，遥感应用从其内容上可概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究等（全球宏观研究为一大领域）四大领域。一、环境遥感的特点遥感（Remote sensing）就是遥远感知事物的意思，也就是不直接接触目标物和现象，在距离地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上，使用光学或电子光学仪器（称为遥感器）接受地面物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传递到地面，经过信息处理、判读分析和野外实地验证，最终服务于资源勘探、环境动态监测和有关部门决策。通常把这一接收、传输、处理、分析判读和应用遥感信息的全过程称为遥感技术。现代遥感技术在地球资源、环境及自然灾害调查、监测和评价中的应用，具有宏观、快速、准确、直观、动态性和适应性等其他技术不能取代的优势。特别是与其他相关技术（如现代通讯、对地定位、常规调查、台站观测、地理信息系统及专业研究）结合起来，更能充分体现其优势。环境遥感是从空中利用遥感器来探测地面物体的现代技术，其特点包括如下几方面：（1）感测范围大，综合、宏观：航摄飞机的飞行高度可达10km左右，陆地卫星的轨道高度可达到910km左右。由于飞得高，观测的面积就广阔。例如每张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万km2，约相当于中国海南省的面积。遥感从飞机上或人造地球卫星上，居高临下获取的航空相片或卫星图像，不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利条件。如航空相片可提供不同比例尺的地面连续景观相片，并可供像对的立体观察。图像清晰逼真，信息丰富。一张比例尺1/35000的23cm×23cm的航空相片，可展示出地面约60km2范围的地面景观实况。并且可将连续的相片镶嵌成更大区域的相片图，以便总观全区进行分析和研究。卫星图像的感测范围更大，一幅陆地卫星TM图像可反映出34225km2（即185km×185km）景观实况。（2）信息量大、手段多、技术先进：环境遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的仪器取得所需的信息。现代遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测。不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。例如，可见光的蓝绿光波段对水体有一定的穿透度；用波长较长的微波雷达探测冰层，可以穿透冰层而到达冰层下面的地面或水体。遥感是现代科技的产物，不但能用摄影方式获得信息，而且可以用扫描方式获得信息。遥感技术的运用，扩大了信息量的获取，扩大了人类的观察范围和感知领域，加深了人类对事物和现象的认识。（3）获取信息快，更新周期短，可动态监测：以往进行实地测绘地图，要几年、十几年甚至几十年才能重复一次。应用航空摄影测量方法以后，也要数年才能重复一次。而卫星绕地球运转，能迅速获得所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。因此，利用遥感技术以后，地图更新可以大大缩短，一些地区自然现象的动态变化也能快速地反映出来，并及时作出预报。遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现势性好，而且可通过不同时相取得的资料进行对比、分析和研究地物动态变化的情况，为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。（4）用途广、效益高：环境遥感已广泛应用于农业、林业、地质矿产、水文、气象、地理、测绘、海洋研究、军事侦察及环境监测等领域，深入到很多学科中，应用领域在不断扩展，具有明显的社会、经济和生态效益。（5）受地面条件限制少：对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，如高山、冰用、沙漠、沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用遥感，特别是航天遥感方法，则比较容易获取资料。二、现代遥感技术的构成遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称，是一个多维、多平台、多层次的立体化观测系统。遥感数据获取是在遥感平台和遥感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。由于各种平台和遥感器都有自己的适用范围和局限性（表1-1、1-2），因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式，以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性，甚至把它们对立起来，显然是不适宜的。表1-1　各种遥感平台表1-2　主要遥感器的特点（据阎守邕，1990）从遥感数据中提取有用信息，可以通过人工目视判读、计算机数据处理以及两者混合的方法实现。这两种方法及相应的技术系统各具优缺点，需要相互配合，取长补短。三、环境遥感的应用遥感技术自20世纪60年代初兴起并迅速得到发展以来，应用的领域在不断地扩展。环境遥感的应用从其内容上可概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究四大领域。遥感在资源调查方面的应用遥感在资源调查中可发挥很大的作用，特别是在自然资源调查中，近年来做了很多工作，取得了丰硕的成果和可观的效益。其主要表现在国民经济建设中的农业、林业、地质矿产、水土保持及水利建设等部门中。在农业、林业方面的应用：遥感在农林方面的应用主要是在农、林土地资源调查，土地利用现状调查，土壤干旱、沙化的调查及监测以及农作物长势的监测与估产，森林资源的清查等方面。近年来，在牧草场资源调查、短中期农林灾害、农用水资源以及生态环境调查等方面也相继开展工作，取得了成果。在地质矿产方面的应用：遥感在地质及其矿产方面的应用主要表现在基础地质工作，矿产地质工作以及工程地质、地震地质、灾害地质的综合调查等方面的应用。遥感已成为地质矿产调查研究中的一种先进的工作手段和重要方法。遥感图像视域宽阔，客观真实地反映出各种地质现象及其相互间的关系，形象地反映出区域地质构造及其空间关系，为跨区域甚至全球的区域地质研究提供了极有利的条件。在水文、水资源方面的应用：遥感在水文、水资源的应用，如水资源的调查、流域规划、水土流失调查、海口海岸带及浅海地形调查、海洋调查研究等方面，都能发挥重要作用。特别是在人类足迹难以到达的荒凉地区，遥感技术可成为水文、水资源调查的有效手段。遥感在环境监测评价方面的应用遥感在环境监测中主要是利用遥感提供的瞬间成像的大范围图像，对大气污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。由于遥感所提供的信息具有快速及时，现势性好，真实、客观、形象的特点，可实时地了解和掌握污染源的位置、污染物的性质、污染物的动态变化以及污染对环境的影响，为及时采取防护或疏导措施以及环境评价提供了基础。遥感在对抗自然灾害方面的应用自然灾害是指环境异常或环境的突发性变化，给人类生活和生存带来的灾难。近年来遥感技术在预报灾害方面取得了很多重要成就，成为预报自然灾害的有力工具和手段。气象卫星当前已进入业务性运转，形成多层次的预报网络，在灾害性天气监测、天气分析预报、气象研究等方面，发挥了十分重要的作用。中国“风云一号”、“风云二号”气象卫星的研制和相继发射成功，标志着中国的气象预报技术已从单项、短期、小范围的预报发展成综合性、中长期、大范围的准确预报。为中国的旱情、洪水，以及滑坡、泥石流和病虫害的准确预报提供了可靠资料，为采取减灾措施打下了可靠基础。遥感在区域分析及建设规划方面的应用遥感图像是地表面一定区域景观的真实、客观的记录和形象显示。地理学区域分析亦充分利用和发挥了遥感图像的这一特点和优势，成为遥感在地理学应用的重要方面。近年来随着城市化及城市建设的热潮，城市遥感方兴未艾。城市遥感可提供诸如城市土地利用现状、城市用地分析、城市环境监测及评价、城镇布局结构分析、城市道路交通分析、城市人口分析及城镇生态分析等城市发展的基础信息，为城市建设规划及决策提供了服务。遥感在全球性宏观研究中的应用遥感的全球性研究虽然目前尚未系统地进行，形成规模。但是，随着社会的发展，特别是诸如世界人口增加、资源危机、环境恶化等一系列涉及全球性的问题，越来越引起人们的关注。全球性研究（Global Study）已提到日程上，得到世界各国普遍的重视，全球性研究必将有一个较大的发展。全球研究的目的主要是宏观地、整体性地对人类赖以生存的岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的研究，以此带动区域性研究的深化，促进全球环境的改善。因此，这无疑为遥感发挥自身的特点和优势，开拓了又一应用领域。遥感可为全球研究提供各种便利条件，促进全球性研究的进一步开展和深化。例如，可利用全球定位系统（GPS）监测和研究板块的运移，深大断裂活动，研究环形构造的成因及其机制；利用气象卫星资料及其他遥感信息，进行全球性气象研究及世界灾情的预报；海洋动力学研究，地球表面固态水的分布，世界冰川的进退以及世界大环境的监测和治理等。遥感必将在全球性研究中发挥出更大的作用，做出更大的贡献。遥感在其他方面的应用在测绘制图方面的应用：航空摄影测量一直是测绘制图的一种主要资料来源和重要的技术方法，现已形成了完整而系统的学科体系，当代遥感的发展使测绘制图的资料来源更为多样化，资料的准确可靠性及其快速及时性和适时动态性等方面有了较大的改观；成图周期大为缩短；影像地图、数字地图等新图种和制图新工艺大量涌现，使测绘制图产生了新的变化和发展。在历史遗迹、考古调查方面的应用：近年来在进行野外考古调查中，配合应用遥感图像分析，发现了大量重要的历史遗迹。在军事上的应用：遥感在军事上的应用是不言而喻的。事实上，军事应用是遥感最早、最成功的应用，今天遥感的发展是得利于遥感军事上成功的应用而迅速发展起来的。目前发射的绕地球运行的卫星，绝大部分是与军事有关的。四、环境遥感在中国的发展随着遥感技术的发展，获取地球环境信息的手段越来越多，信息越来越丰富。因此，为了充分利用这些信息，建立全面收集、整理、检索以及科学管理这些信息的空间数据库和管理系统，加快进行遥感信息机理研究，研制定量分析模型以及实用的地学模型，进行多种信息源的信息复合及环境信息的综合分析等，构成了当前遥感发展的前沿研究课题。中国国土辽阔，地形复杂，自然资源丰富。为了查清和掌握土地、森林、矿产、水利等自然资源，更好地配合国家建设，积极推广遥感技术的运用尤显必要。首先，国家的重视和支持，以及实行集中统一的领导规划，为中国遥感的发展奠定了基础。中国的遥感发展起步晚，在20世纪70年代初期和中期，仍明显地表现出部门自发的积极性，以及低水平的重复等初期发展的特点。为此，国家科委组织筹建了全国遥感领导组织，继而发展成国家遥感中心，集中领导及协调全国的遥感发展，编制中国遥感的中远期规划，确定了近期主攻的目标。第二，集中人力、物力进行科技攻关，重点突破，缩短了中国与国际遥感先进水平的差距。在1980～1990年，通过科技攻关，中国遥感技术的发展能力已全面形成，遥感专业队伍得到进一步的锻炼和壮大。第三，全国性、大区域遥感工程的实施完成，充分显示出中国遥感的特色和水平。中国疆域辽阔，自然环境复杂，为开展遥感的实验研究提供了优越的环境条件。第四，新的资源卫星的发射，为中国的遥感发展带来了新的机遇。“资源一号”卫星于1999年10月14日成功发射升空，结束了中国没有陆地资源卫星的历史。卫星每26天遍扫地球一次，每幅影像覆盖面积为120km2，空间分辨率达20m。“资源一号”卫星是中国第一颗高速传输式对地遥感卫星，该卫星在太空巡视地球1年有余，拍摄了几十万幅地面遥感影像。中国从20世纪80年代中期开始接收外国卫星拍摄的影像，应用于农业、森林、水利的监测和规划，对国民经济发展起到了很大作用。

“遥感”，顾名思义，就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。例如，大兴安岭森林火灾发生的时候，由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高，它们在电磁波的热红外波段会辐射出比没有着火的树木更多的能量，这样，当消防指挥官面对着熊熊烈火担心不已的时候，如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空，传感器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像，因为着火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能量，在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮的浅色调。当影像经过处理，交到消防指挥官手里时，指挥官一看，图像上发亮的范围这么大，而消防队员只是集中在一个很小的地点上，说明火情逼人，必须马上调遣更多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。上面的例子简单的说明了遥感的基本原理和过程，同时涉及到了遥感的许多方面。除了上文提到的不同物体具有不同的电磁波特性这一基本特征外，还有遥感平台，在上面的例子中就是卫星了，它的作用就是稳定地运载传感器。除了卫星，常用的遥感平台还有飞机、气球等；当在地面试验时，还会用到地面象三角架这样简单的遥感平台。传感器就是安装在遥感平台上探测物体电磁波的仪器。针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用，他们才能用这些处理过的影像开展自己的工作。由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易见的优势，它正处于飞速发展中。更理想的平台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断地发展，以促进遥感在更广泛的领域里发挥更大的作用。二遥感图像有什么用途？就像我们生活中拍摄的照片一样，遥感像片同样可以"提取"出大量有用的信息。从一个人的像片中，我们可以辨别出人的头、身体及眼、鼻、口、眉毛、头发等信息。遥感像片（图像）一样可以辨别出很多信息，如水体（河流、湖泊、水库、盐池、鱼塘等）、植被（森林、果园、草地、农作物、沼泽、水生植物等）、土地（农田、林地、居民地、厂矿企事业单位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘岭、高山、雪山）等等；从遥感图像上能辨别出较小的物体如：一棵树、一个人、一条交通标志线、一个足球场内的标志线等。大量信息的提取，无疑决定了遥感技术的应用是十分广阔的，据统计，有近30个领域、行业都能用到遥感技术，如陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。由于遥感技术是从人们一般不能站到的高度去"拍照"，故从宏观视野上，也有着人力所不能及的优势。

遥感在环境监测中的应用论文题目

遥感在环境监测中的应用 1 水环境污染监测水体的遥感监测主要是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究作为基础的。总的看来，清洁水体反射率比较低，水体对光有较强的吸收性能，而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上，水体表现为暗色色调，在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测，可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。海洋石油污染和向海洋倾倒废弃物是海洋环境恶化的重要原因。全世界每年排入海洋的石油及其制品多达 1000多万吨，这对海洋生态所造成的灾害性影响是无法估量的。人海河流把沿岸农田的化学肥料、城市中的生活废水和工业污水不断排人海洋，使海洋污染范围不断扩展，生态环境恶化，环境质量下降。应用遥感卫星，特别是海洋遥感卫星，可以在大范围内对石油污染和化学污染进行搜索，还可以估算出污染的范围及其扩散情况，从而为海洋环保部门提供了必需的数据和资料。2 大气污染监测大气遥感监测主要利用气象卫星定期地监控大气温度和水蒸汽垂直分布。影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体，而这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱，所以，实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中反演推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光，来自大气和云的散射光，来自地表的反射光，以及来自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析，从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。通过遥感图像可以直接分析出大气气溶胶的分布和含量，而有害气体通常不能在遥感图像上直接显示出来，只能利用间接解译标志——植物对有害气体的敏感性来推断大气污染的程度和性质。3 地面污染及土地利用发展监测地面污染也是利用间接解译，通过污染区作物的生长所起的特殊变化，与正常生长区的作物有不同的光谱表现来确定。通过定期地监测地面的作业就能查清土地利用形式的变化，以便管理资源。人工建筑物特别容易测定，这是由于它们的高反射率和形状的规则性所致。因此通过遥感图像，在城市规划中可以可靠地跟踪都市扩大的规模和速度，还能查清像隔热不佳的建筑物的热损失这类特殊问题。最后遥感还可以被用来监视森林砍伐，估计牧场开垦的规模和速度。

遥感技术（remote sensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。而且遥感数据是城市重要的信息资源之一；我们可以了解到遥感在城市规划中的作用概括为：1）实现快速获取城市数据的方法手段之一；2）根据遥感图像处理技术实现遥感制图在城市规划应用： 1）城市土地利用现状调查； 2）城市历史变迁动态研究； 3）城市水系调查； 4）城市道路网络调查； 5）城市污染源分布调查； 6）城市垃圾调查； 7）城市热岛效应调查； 8）城市绿化现状调查； 9）城市在建工地调查； 10）城市旧城改造调查；11）城市防汛设施分布调查；12）城市违章建筑现状调查等等。。。。3）与GIS（或者4D产品）、GPS等数据或者与其他数据模型实现三维可视化进行真实描述。等等

遥感在环境监测中的应用论文摘要

土地覆盖监测：土地覆盖是人地相互作用过程的最终体现，也是地球表层系统最明显的景观标志，土地覆盖变化又会引发一系列环境的改变。遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地覆盖信息最为行之有效的手段。森林覆盖监测：森林是陆地生态系统的主体，是人类赖以生存的基础资源。传统五年一次的一类调查和十年一次的二类调查存在更新周期长、历经时间长、样地易被特殊对待、数据可比性差等缺陷，难以科学、准确评估森林资源和生态状况变化。遥感具有宏观性、客观性、周期性、便捷性等特点，已经在森林资源清查(一类调查)和规划设计调查(二类调查)中大显身手。草地覆盖监测：草地是仅次于森林资源的陆地植物资源。遥感技术在草地资源调查、分类和制图中得到应用，大大地提高了草地资源调查与制图的精度，促使草地分类由定性逐渐走向定量化，可以完成草地退化监测与评估，节省了人力、物力和财力。湿地资源监测：湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统，是自然界最富生态多样性的景观和人类最重要的生存环境之一。实时监测湿地种类及其数量，为湿地的保护提供第一手材料显得尤为重要。遥感技术具有观测范围广，信息量大，获取信息快，更新周期短，节省人力物力和人为干扰因素少等诸多优势，已经成为湿地研究的有力手段。可以提取湿地边界、进行湿地分类、湿地动态变化监测等。

黄文星1，2　万荣胜1，2（广州海洋地质调查局广州 510760；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F1 A bay near by the Stone Park in Hainan Province3 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。1 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。2 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。3 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。4 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413GHz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。参考文献［1］夏真，林进清，郑志昌海岸带海洋地质环境综合调查方法［J］地质通报24（6）：570-575［2］申家双，翟京生，郭海涛海岸线提取技术研究［J］海洋测绘29（6）：74-77［3］张明，蒋雪中，张俊儒，等遥感影像海岸线特征提取研究进展［J］人民黄河30（6）：7-9［4］范开国，傅斌，黄韦艮，等浅海水下地形的SAR遥感仿真研究［J］海洋学研究27（2）：79-83［5］郑宗生RS与GIS在海洋地质调查中的应用［J］海洋地质动态22（1）：27-33［6］张鹰，张东，王艳姣，等含沙水体水深遥感方法的研究［J］海洋学报（中文版）30（1）：51-58［7］陶菲经泥沙遥感参数校正的辐射沙洲水深遥感模型研究［D］南京：南京师范大学［8］李炎，李京基于海面—遥感器光谱反射率斜率传递现象的悬浮泥沙遥感算法［J］科学通报44（17）：1892-1897［9］刘芳南黄海及东海北部海域悬沙的遥感研究［D］北京：中国科学院研究生院［10］于杰，李永振，陈丕茂，等利用Landsat TM6数据反演大亚湾海水表层温度［J］国土资源遥感（3）：24-29［11］邢前国，陈楚群，施平利用Landsat数据反演近岸海水表层温度的大气校正算法［J］海洋学报（中文版）29（3）：23-30［12］Suga Y，Ogawa H，Ohno K，et Detection of surface temperature from LANDSAT-7/ETM+［J］Advanced Space R32（11）：2235-2240［13］Thomas A，Byrne D，Weatherbee RCoastal sea surface temperature variability from Landsat infrared data［J］Remote Sensing of E81（2-3）：262-272［14］李素菊，吴倩，王学军，等巢湖浮游植物叶绿素含量与反射光谱特征的关系［J］湖泊科学14（3）：228-234［15］邢小罡，赵冬至，刘玉光，等叶绿素a 荧光遥感研究进展［J］遥感学报11（1）：137-144［16］王永红，M L Heron，Peter R航空微波遥感观测海水表层盐度的研究进展［J］海洋地质与第四纪地质27（1）：139-145［17］杨斌利用于海洋盐度观测的主被动联合遥感器［J］空间电子技术（2）：49-54The application of Satellite Remote Sensing to Geo-environment in Coastal ZonesHuang Wenxing1，2Wan Rongshen1，2（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760；Key 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 Satellite Remote Sensing has features of rapid，real-time and high efficiency，which make it widely used in the coastal geo⁃environment These 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 This paper introduces the principles and shortcomings of these Key words：Satellite Remote Sensing；Coastal Zones；Geo⁃environment Survey

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全球第一个四维度“数字海洋”原型系统目前由我科学家建成，这是我国自2006年正式实施“数字海洋”信息基础框架构建以来在此方面取得的重要进展。记者日前在首届中国“数字海洋”论坛上亲眼见到了该领域研究专家、国家海洋信息中心副主任石绥祥所做的演示。只见电脑屏幕上呈现着一个地球的立体图，他将鼠标放在蓝色海洋上的任意一点，该点所代表区域的一系列海洋参数、包括音像视频均能调取出来；不仅如此，当他设定好时间和经纬度坐标，海平面之下100米、200米抑或是任意一点，其相关海洋参数都能一一显示；该原型系统还能模拟出几十年之后海平面上升对我国沿海城市的影响；有关我国第一次环球大洋科考的各类详细信息也都非常直观地重现在人们眼前…… “随着数据的不断填充，在这个原型系统上，不管是能想到的还是想不到的数字信息几乎都能包括。”石绥祥告诉记者，该原型系统的建成让“数字海洋”变成了“看得见、摸得着”的东西，而“数字海洋”则可用数字化手段统一地处理和表现海洋问题，使人类最大限度地理解并有效地利用海洋信息资源。“它能发挥的作用不可估量。”石绥祥说。据了解，“数字海洋”是由海量、多分辨率、多时相、多类型海洋立体监测监视数据，及其分析算法和模型构建而成的总体海洋系统。它运用3S（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）、虚拟现实、仿真、互操作等技术手段，以数字化、可视化、动态显示等方式，形成一个给人以身临其境感觉的人机交互的虚拟海洋世界。