生态"天眼"遥远守护

<正>近日,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高分五号02星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。据国家航天局相关人员介绍,这是生态环境部牵头研制建设的首颗具备大气和陆表环境综合观测能力的业务卫星。这颗卫星将全面提升我国大气、水体、陆地的高光谱观测能力,满足我国在环境综合监测等方面的迫切需求,为大气环境监测、水环境监测、生态环境监测以及环境监管等环境保护主体业务提供国产高光谱数据保障。高分五号02星也是我国生态环境“卫星家族”的第6位成员,它也将和其他5名“兄弟姐妹”一起,为我国的生态环境保护事业贡献力量。     

事件

正"高分五号"卫星可探大气污染物5月9日2时28分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射"高分五号"卫星。这是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,也是我国高分专项中一颗重要的科研卫星,它填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,可满足环境综合监测等方面的迫切需求,是我国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志。     

国外动态

日美联合进行地球大气观测 日本宇宙开发事业团为了从太空探测地球温暖化等气候变化,2月23日决定推进综合观测地球大气的新的卫星系列“ATMOS”计划。由于美国等削减宇宙开发预算,人们将集中注意以日本为中心研制的大气观测卫星“ATMOS”。预定“ATMOS”卫星最早在2002年度冬季发射,高度约400km绕地球一周,对包括     

大气气溶胶主被动遥感探测应用技术进展

大气气溶胶广泛影响着地球的气候与环境,尤其是日益严重的颗粒物污染已对公众健康和生态安全构成了巨大的威胁。面对我国空气重污染的现状,大气污染治理急需对气溶胶及其光学特性进行大范围、高频次、高精度、立体的遥感监测和定量分析。目前,气溶胶遥感监测有多波段、多角度、偏振等被动探测方法,也有激光雷达结合高光谱、偏振的主动探测方法。本文在分析国内外大气激光雷达卫星载荷的基础上,分析了目前基于主动、被动遥感探测手段的气溶胶遥感监测应用研究进展,研究发现激光主动探测在大气环境定量监测中的作用更加突出,主被动结合、多手段综合是大气环境监测卫星的发展方向。     

天山北坡中段天然草场牧草产量遥感动态监测模式

本文用1989-1991年在天山北坡不同草场类型上观测的牧草产量与光谱资料以及同步接收的 NOAA/AVHRR资料,计算了牧草产量与各种植被指数的相关系数。结果表明,天然草场牧草产量与各种植被指数存在显著相关,并建立天然草场牧草产量动态监测光谱模型;牧草干重和鲜重与气象卫星比值植被指数的相关系数达0.7597和0.8066;建立牧草产量卫星遥感监测模型,可用于天然草场牧草产量的动态监测。     

植被生化信息遥感提取的星地同步试验设计与实施

植物体内部生理生态过程对物质和能量的交换与传递起着重要作用,而植物体本身的生化物质含量影响和控制着这些过程的进行。随着成像光谱技术的发展,利用高光谱遥感数据估测植被生化信息成为遥感发展的前沿。论文以云南勐遮地区高光谱星地同步试验为例,详细介绍了试验中研究区与最佳观测时期选择、研究样点选择、试验内容、方法以及试验流程设计等,并着重比较星地同步试验与传统野外试验的区别,旨在为今后该类试验的设计与实施提供经验借鉴。结果表明,星地同步试验在设计和实施时必须充分考虑传感器本身的性能特点、观测数据获取时的潜在风险、遥感影像处理的需要以及卫星观测数据、地面光谱数据和生化数据等的同步性问题。     

基于环境减灾卫星遥感数据的呼伦贝尔草地地上生物量反演研究

推动国产遥感卫星在资源环境领域中的应用对于促进我国航天事业发展、减少科研成本具有重要意义。我国近期发射的环境减灾卫星具有时间分辨率高、可获得高光谱影像的特点,在陆地资源遥感监测领域将有广阔发展空间。研究于2009年夏季获得三景呼伦贝尔草原区遥感影像和对应地面实测草地生物量信息,基于这些数据探讨了利用环境减灾卫星多光谱影像和植被指数反演草地生物量的可行性。结果表明基于影像提取的NDVI、OSAVI、MSAVI、SAVI、EVI、MTVI2、WDRVI和GNDVI等光谱指数均与草地生物量有较好的定量关系。其中,MTVI2结果最好,预测决定系数达0.61,交叉检验决定系数为0.58,均方根误差仅为58.6 g.m-2,基于MTVI2和环境减灾卫星多光谱影像可准确生成草地生物量空间分布图。     

速读

<正>NASA将发射首颗卫星用以监测CO2水平NASA的第一颗致力于监测大气中CO2水平的卫星——轨道碳观测者2号——在加利福尼亚的范登堡空军基地成功发射。观测者2号将为大家提供全球范围内更为完整的自然和人为的CO2排放情况,同时还能反映出海洋和陆地"下沉"时将地球大气层中的CO2带走并存储起来的过程。     

宇宙化学的对象与方法

广义而言,地球化学的范围包括天然环境化学的各个方面。新近又增加了恒星和太阳系(特别是地球)化学元素的成因、行星表面和大气的成因,以及生命起源条件等方面的课题。 宇宙化学是地球化学的一个分枝。从理论上说,它的范围不限于太阳系,但其主要观测对象为太阳系的各个成员,即行星及其卫星、慧星、陨石和太阳。太阳光谱分析最直接地给出了太阳化学组成的资料。慧星尾部发射的光谱可以作出关于它们化学组成的结     

基于机器学习的二氧化碳卫星反演方法

基于机器学习模型在分析数据并学习预测方面的优势,提出了一种基于机器学习的短波红外通道CO₂卫星遥感反演方法,以卫星观测辐亮度、气溶胶光学厚度、温度构建训练数据集,采用前馈神经网络与量化共轭梯度算法进行训练学习,构建了短波红外通道卫星CO₂反演模型,并利用GOSAT卫星观测光谱数据反演了CO₂浓度.反演结果与TCCON站点观测数据进行了比对,结果表明:卫星与地面观测的相关性优于0.86,平均误差小于2.5×10^-6,验证了反演方法的有效性.     

能从太空监测珊瑚礁吗?

最近珊瑚礁引人注目的漂白事件加强了环境监测的必要性.遥感是珊瑚礁监测的重要组成部分,现场观测的非常有价值的补充.本文探讨了目前高分辨率卫星测绘和监测珊瑚礁的可能性和局限性.具有当今最佳的空间和辐射测量分辨率的传感器,如IKONOS,可用于测绘和监测珊瑚礁,但是对于全球调查而言,它们的成本太高了.然而,我们的珊瑚漂白研究表明,即使从分辨率较低的卫星上,如Landsat、SPOT、IRS等,也可以探测到大面积漂白.从空间和专题的观点来看,它们也可用于较粗放的全球测绘和更新的目的.较详细的监测需要比当今传感器更好的空间分辨率和光谱分辨率.将来,有必要制造更专门针对珊瑚礁的、具有一些专门选定的窄波段和较好的空间、辐射测量及时间分辨率的传感器.     

高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究进展

遥感技术凭借其大范围、周期性等特点已成为水上溢油监测的主要手段之一。高光谱遥感技术的出现为准确提取水上溢油的细节信息、更好地指导溢油清污工作提供了技术保障。随着微电子技术、探测器技术及计算机技术等相关领域的发展,地物高光谱测量、机载高光谱和星载高光谱领域都涌现出很多优秀传感器和先进技术,并成功应用于水上溢油的监测中,取得了良好的效果。简要介绍了国内外高光谱遥感技术在地物光谱测量、机载成像光谱仪和星载成像光谱仪的研究现状,论述了近些年来高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究成果,并对未来高光谱遥感溢油监测研究的趋势进行了展望,为研究者提供参考。     

eCognition软件在本溪典型区域生态遥感监测中的应用

介绍了eCognition软件在生态遥感监测工作中的应用。以高分辨率QuickBird,Worldview-1,IKONOS卫星数据为主要信息源,辅以SPOT,TM,ETM和中巴地球资源卫星CBERS等卫星数据,利用不同波段的组合图像,通过目视解译、人机交互解译、计算机自动识别与信息提取等方法,解译本溪典型区域不同时期矿山开采、林地、农田、城镇、道路等生态环境要素变化。     

基于无人机遥感的水质监测研究综述

与传统的卫星遥感和有人机遥感相比,无人机遥感具有高时空分辨率、云下低空飞行、高机动性等优势,可解决传统水质监测工作中存在的问题。无人机遥感水质监测可及时地掌握水文情况,达到实时监测水质的高效性效果,为水质监测评价提供了新的机遇与途径。无人机遥感反演方法已经逐渐成为内陆水体水质监测评价的重要技术手段,可以反映水质在时空上更为全面的分布变化情况。该文回顾了无人机遥感的特点,阐述了无人机遥感水质监测原理、监测对象、监测方法以及无人机遥感水质监测研究进展与影响水质监测精度的因素。在此基础上对无人机水质遥感监测进行展望,提出了无人机高光谱遥感技术有望成为研究大时空尺度水域富营养化现象的重点和方向,并能在高带宽下搭载的数传模块得到多种水质参数浓度的空间反演分布图。     

大辽河口水体污染卫星遥感监测示范研究

选择大辽河口，从污染水体的波谱特性测量入手，采用卫星，地面、水体同步监测的方法，对污染河段研究主要污染物的污染程度与波谱特性间的定性，定量关系的基础上，探索了水体污染卫星遥感监测中的技术关键，进行污染水体卫星遥感监测，地面水体光谱特性测量和水分分析的示范试验研究，进而结合应用需求，开展宏观，快速的水体污染卫星遥感监测示范研究。     

南京地区卫星可见光(0.4-0.76μm)波段大气衰减的观测研究

由于多光谱遥感探测在地球科学的研究中日益重要,特别是在海洋卫星、陆地卫星中应用更广泛,为此,我们于1980年秋季在南京和黄山光明顶(海拔1840米),对地球资源卫星或气象卫星常用的可见光波区在大气中     

卫星数据融合技术在环境遥感监测中的应用

在丹东典型区域环境遥感监测中,将CBERS-1（“中巴地球资源一号”卫星）信息与地面监测站、数据传输与处理系统、地理信息系统（GIS）相结合,采用多源卫星遥感数据融合技术,实现了对区域环境准确、客观、动态、简捷、快速的监测。     

近代矿物学第十六讲——高压下矿物物性和物态的变化

<正> 高压下矿物物性物态的变化,历来是研究地球内部动力学和建立地球成分模式必须涉及的重要问题。从五十年代金刚石压腔装置问世以来,特别是近十年间,随着实验技术的不断改进,高温高压下矿物物性和物态的观测已取得了可喜的成果,为研究地球深部提供了宝贵的资料。本讲着重介绍高压下某些矿物的结构相变、晶场光谱、电学性质、布里渊散射等方面的研究成果,并且对其研究意义作简单的讨论。     

基于高光谱遥感的镉污染潜在风险估算

为探究高光谱遥感快速监测镉污染的可行性,本文利用2002年以来农田土壤重金属镉实测数据,镉的标准原子光谱曲线数据,HSI(Hyperspectral Imaging Radiometer)高光谱遥感卫星数据,选取长江流域10个地区作为研究区,基于随机森林法估算镉污染的潜在风险空间分布值。结果表明:通过原子标准光谱曲线选择特征波段是可行的,能够极大简化特征波段选取流程;随机森林法具有估算土壤重金属镉含量的能力,预测准确度较高;长江流域镉污染超标问题普遍存在,大部分研究区超标率高于8%,其中上游地区镉污染较中下游地区更为严重,上游研究区镉污染超标率均大于20%。     

NOAA卫星监测巢湖蓝藻水华的试验分析

采用实地水质采样分析、水面光谱测量等实地监测 ,并结合NOAA气象卫星遥感信息 ,对巢湖水华进行星地同步调查监测。结果表明 ,蓝藻叶绿素的存在使得进入近红外波段水体反射率明显上升 ,基于这一光谱特性以及蓝藻特有的漂浮特性 ,可利用NOAA卫星监测巢湖等内陆大面积的严重污染湖泊蓝藻水华的分布状况。