国家环境遥感监测体系研究与实现

随着国家空间基础设施的建设和发展,中国遥感监测体系研究与建设取得了重大突破,从无到有形成了国家环境遥感监测能力,并业务化实现了主要环境遥感监测要素产品的生产与服务,为新时期环境管理工作提供了有力支撑。在分析国内外环境遥感发展及中国环境遥感监测需求的基础上,阐述了中国环境监测体系建设的必要性,研究了国家环境遥感监测体系的建立与业务化运行,提出了中国环境遥感监测体系发展思路与下一步重点任务。     

中国环境遥感监测技术进展及若干前沿问题

新时期中国环境污染防治和生态文明建设的迫切需求催生了环境遥感监测技术的迅速发展,20多年来,中国环境遥感监测从无到有,从弱到强,逐渐进入到国家生态环境保护的主战场,并成为国家环境管理决策不可或缺的重要技术手段,发挥了关键性支撑作用。面对实行最严格的生态环境保护制度、科学治污、精准治污、依法治污的新形势和新要求,中国环境遥感监测面临前所未有的机遇和挑战。本文首先以环境监测卫星建设和应用为主线,回顾了中国环境遥感监测工作历程;然后从典型关键技术研究概况入手,总结了水环境遥感监测、大气环境监测、生态环境监测关键技术的进展;最后,结合高性能对地观测、大数据等先进技术的发展,对后续环境卫星、生态环境问题遥感主动发现、环境遥感监测大数据、基于深度学习的环境遥感反演等前沿问题进行了探讨,指出了中国环境遥感急需解决的问题和发展方向,并对相关技术的发展和应用前景进行了分析和展望。可以看到,在国家有关部门的高度重视和作者所带领团队及大量相关研究人员的共同努力下,中国已初步建立了环境遥感监测技术体系,并形成了业务化应用能力,以高分辨率探测为核心的新一代环境监测卫星正在得到快速发展,环境专用卫星载荷的技术性能将得到大幅提升,同时,环境遥感机理研究正得到进一步加强,环境遥感监测的精度和效率将得到进一步提升,中国环境遥感监测正在与人工智能、大数据等新技术加速融合,从以数理建模为核心的模型驱动时代进入到以智能感知为特征的数据驱动时代,由此将催生新的环境遥感应用场景和大数据产品不断涌现,推动环境遥感监测向智能感知、智能预警、智能决策、智能服务的方向发展。     

露天矿山地质环境监测分析——以重庆市中梁山片区为例

研究探讨了目前矿山地质环境遥感动态监测的主要方法,构建了矿山地质环境监测指标,以重庆市中梁山片区为研究区,利用哨兵1号、Landsat-8等多源卫星遥感数据,结合其他基础地理信息数据,开展了露天矿山恢复治理过程中地质环境遥感动态监测分析,通过构建矿山地质环境综合评分规则,对中梁山片区矿山地质环境进行评价分析,以期为后续矿山恢复治理过程监督管理提供支撑。     

自然资源监测行业需求革新下的“环境遥感”课程教学改革思考

“环境遥感”是遥感原理与方法在自然资源监测等行业需求中的具体应用,对于培养学生的实践能力具有重要作用。2018年国务院自然资源机构改革,使得自然资源监测行业面临极大的需求革新,从而对“环境遥感”课程提出了新的要求与挑战。本文通过总结国内外高校相关课程教学经验,从课程定位、教学内容以及教学方式等3方面入手,系统分析了自然资源监测行业需求革新下的“环境遥感”课程教学改革特点与方式。研究结果有助于提升环境遥感专业课程特色。     

面向高速公路环境的CBERS-02B影像大气校正研究

在高速公路环境遥感中,定量反演依赖精确的光谱反射率,因此,大气校正非常重要。本文基于高速公路路域植被环境遥感的大气校正特点,针对贵州省三凯高速路域的CBERS-02B卫星数据采用FLAASH大气校正,研究中结合路域环境遥感紧密相关的评价因子,分析校正前后路面、路域植被、河流和裸地的反射率和NDVI值变化,不同地物在其敏感波段的反射率更接近真值,校正后的NDVI也更接近利用地面实测数据的计算值。结果表明FLAASH大气校正能快速、较准确地消除大气因素对CBERS-02B数据的影响,能够有效地应用于路域影像纠正,服务于高速公路环境遥感监测。     

环境一号卫星及其在环境监测中的应用

2008年9月发射的环境一号卫星是中国自主研发的首颗专门用于环境与灾害监测的新型卫星,对中国环境遥感监测技术发展与应用具有里程碑意义。围绕环境一号卫星应用关键技术研究与业务运行,首先对在大量研究基础上形成的环境一号卫星技术性能指标进行了介绍和分析,给出了环境一号卫星CCD、红外和超光谱数据的实例,并从几何精度和辐射特性等多个方面对环境一号卫星数据质量进行了分析和评价;然后从大型水体环境遥感监测、区域环境空气遥感监测、宏观生态环境遥感监测的角度,系统提出了环境一号卫星的应用需求;在此基础上设计了包括业务流程和数据产品定义在内的环境一号卫星应用方案;最后将所建立的基于环境一号卫星的环境参数反演方法用于京津塘地区气溶胶光学厚度及巢湖叶绿素a浓度反演,显示了环境一号卫星应用的作用和效果。     

基于Arc Engine的青藏高原生态地质环境遥感监测数据库系统建设

首先介绍了青藏高原生态地质环境遥感监测数据库系统的课题背景,对于ArcEngine的开发技术进行了重点介绍;然后在分析数据背景的基础之上,对青藏高原生态地质环境遥感监测数据库的设计思路进行了详细描述,对系统的主体功能模块展开了全面剖析,列举分析了系统实现上的各个关键技术;最后,对Arc Engine的空间数据库开发进行了总结并提出了一些建议。     

酸沉降污染卫星遥感

目前我国城市污染状况的确定主要依靠环保部门的常规监测和航空遥感调查方法。如何对大范围的环境污染和生态环境进行快速的调查是我们近几年来探索的课题。本文介绍了利用航天遥感技术结合航空遥感、常规监测资料进行四川省酸沉降污染调查和研究的方法,它为遥感技术在环境调查和监测中的应用提供了新的思路,对环境遥感的发展具有重要意义。     

“高分一号02、03、04星”卫星数据在矿山开发环境遥感监测中的初步应用评价

"高分一号02、03、04"卫星是国家第一个民用高分辨星座,3星成功组网后,将大幅度提高山水林田湖草、矿产等自然资源全要素、全覆盖、全天候的实时调查监测能力。为了更好地了解卫星的应用性能,充分发挥和利用好高分一号02、03、04卫星数据在矿山开发环境调查工作中的应用。文章利用高分一号02、03、04卫星在河北迁西、遵化,山东招远、龙口地区的相关影像数据开展了矿山开发环境遥感调查应用评价,从地下、露天矿山的开发及环境信息的识别,以及不同数据源对比分析等方面分别进行评价。结果表明,高分一号02、03、04卫星数据能有效识别露天矿山开发和环境等要素信息,可解译出部分地下开采矿山的矿山地物等要素,满足1∶25 000的矿山遥感调查工作,可为矿山环境遥感监测提供又一强有力的数据支撑。     

矿山地质环境遥感监测WebGIS平台的设计与实现

矿产资源的开发利用推进了人类社会的发展,也带来了生态环境破坏、毁田、次生地质灾害等问题,基于ArcGIS Enterprise开发矿山地质环境遥感监测平台,以满足矿山地质环境管理为目标,实时掌握地质环境破坏、治理的现状和变化,分析地质环境变化原因和发展趋势,客观、准确、及时地为矿山地质环境治理和保护工作提供基础资料和科学依据。平台采用3层架构体系,分两个系统和9个专题模块。最后以大同市云冈区2015年矿山地质环境遥感数据为例阐述了该平台的理论意义和实用价值。     

构建国家级资源与环境空间信息平台

本文全面分析了相关行业和社会公众对资源与生态环境遥感监测信息的共享需求,归 纳出一些共性问题。提出建设国家级资源与环境遥感监测信息平台的初步构想,并提 出保障数据及时更新、共享和解决数据标准化和一致性问题的运行机制。     

“青藏高原生态地质环境遥感调查与监测”项目取得了阶段性成果

由中国国土资源航空物探遥感中心承担的“青藏高原生态地质环境遥感调查与监测”项目取得了重要的阶段性成果，得到了广泛关注。     

《天津-渤海湾地区环境遥感论文集》简介

由中国科学院环境科学委员会和天津市环境保护局编辑的《天津-渤海湾地区环境遥感论文集》,已于1985年12月由科学出版社出版。 该文集综合反映了1980—1983年津渤环境遥感试验的主要科研成果。津渤环境遥感试验,是一项以城市环境为中心、以遥感为手段的多学科综合性研究课题,经过广大科技人员的共同努力,取得了丰硕的科研成果,解决或预示了天津城市发展与环境保护中的若干问题,为天津的城市建设、环境保护、     

西南三江流域地质环境遥感综合评价方法初探

以TM影像获取的地质环境信息为基础,采用多因子赋值定量评价法对西南三江流域地质环境稳定性进行分析评价,将其划分为稳定区、较稳定区、较不稳定区和不稳定区4个级别,为区域性地质环境遥感综合评价提出了新的思路和方法。     

国土资源遥感应用研究的主要内容及其特点

基于长期开展全国土地利用及其资源环境遥感监测的实际和遥感技术应用方面的研究进展, 对其主要内容和特点进行了回顾和归纳。同时, 针对全国土地利用遥感应用研究的相关问题进行了初步探讨, 可望为进一步开展国土资源和资源环境综合研究提供参考, 并使土地利用遥感应用研究能够逐步向着预测、预警的方向发展。     

编者的话

中国地理学会环境遥感分会创建至今已有十载,曾多次组织召开会议广泛交流环境遥感学术思想,对于推动我国遥感科技的发展起到了应有的作用。为了庆贺中国地理学会环境遥感分会成立10周年,1991年4月1日—3日在北京召开了“90年代遥感发展趋势和前沿”学术研讨会。会上专家们就许多重大问题畅所欲言,争鸣讨论。     

资源环境遥感海量空间数据存储、检索和访问方法

为了有效管理和利用资源环境遥感研究过程中积累的海量空间数据,设计资源环境遥感海量空间数据存储、检索及访问方法.针对不同数据类型和特点的海量空间数据,采用空间数据库、文件目录方式和Web Service等方法实现数据存储和发布.在空间查询二步算法的基础上,设计了基于空间位置的海量空间数据检索方法,可以检索以Mapping和Web Service等方式发布的数据,解决用户快速查找数据的问题.利用分层分块和可视区域格网索引等方法优化空间数据的传输、加载和显示等性能,并进行了相关性能测试.所设计的方法通过探讨数据的存储策略、数据的检索策略以及数据的访问展现策略,解决了海量空间数据应用中的数据有效管理、数据的精确定位以及数据快速传输呈现的问题.并基于此方法构建了资源环境遥感应急监测基础设施的基本框架.     

基于证据权重法的区域地质环境稳定性遥感评价研究

西南三江地区活动构造发育,地质灾害与地震频发,区域地质环境稳定性成为影响该区人居环境最为重要和突出的问题。为快速有效评价区内地质环境的稳定性状况,采用遥感与地理信息技术,结合地质成因进行稳定性相关因子分析,以区域地质环境遥感调查因子,如地震、地质灾害、活动断裂、岩性及地貌等,作为基础地质环境要素,利用证据权重法开展了云南省金沙江流域稳定性定量评价研究,对区域地质环境稳定性进行了分区。结果表明,基于权重的区域地质环境遥感定量评价方法具有较好的可行性,其结果可为区域国土资源规划提供有效的信息基础及决策支持服务。     

青藏高原生态地质环境遥感调查研究

自2003年始开展的青藏高原生态地质环境遥感调查与监测项目已取得了阶段性的成果，本文就项目涉及到的第四纪基础地质 与第四纪冰川遗迹、现代冰川雪线、湖泊湿地、荒漠化等专题成果进行了简要介绍。本文明确了项目开展的意义，给出了青藏高原 生态地质环境质量的评价结果，强调了地学因素对于青藏高原生态地质环境形成与演化的控制作用，以及近30a来全球气候变化对 高原生态地质环境适应性变化的驱动作用。     

基于ArcGIS的青藏高原生态地质环境遥感监测系统

青藏高原生态地质环境监测系统以ArcG IS为支撑平台,采用C/S和B/S混合模式,在空间地理基础上建立了青藏高原现代冰川雪线、河流湖泊、地质灾害、荒漠化、地质构造等多专业、多层面、多功能的生态地质环境遥感监测系统。本文重点介绍了系统功能及相关开发技术。