生态环境遥感概述共51页
生态环境遥感监测技术与生态保护指南
生态环境遥感监测技术与生态保护指南近年来，随着人类对生态环境保护重视程度的逐渐提升，生态环境遥感监测技术逐渐成为重要的手段。
通过遥感监测技术，我们可以更加全面、准确地了解地球上的生态环境状况，为生态保护提供科学依据。
本文将重点介绍生态环境遥感监测技术的原理、应用领域以及在生态保护中的指导意义。
一、生态环境遥感监测技术的原理及基本方法生态环境遥感监测技术是利用卫星、航空器等高分辨率成像设备获取地球表面信息的方法。
其原理是通过接收被地球表面散射和辐射的电磁辐射信号，并进行数据处理和分析，获得地表属性和空间分布信息。
根据遥感信息的获取方式，生态环境遥感监测技术可分为被动遥感和主动遥感两种。
被动遥感是指利用自然辐射（如太阳辐射）作为能源，通过记录并分析地表反射、辐射和散射的信息，获得地表属性和空间分布特征。
常见的被动遥感技术包括多光谱遥感、高光谱遥感和合成孔径雷达（SAR）遥感等。
而主动遥感则是通过向地表发射特定频率、波长的电磁波，利用反射及回波信号分析地表特征。
主动遥感技术包括雷达遥感、激光雷达遥感等。
通过这些遥感技术手段，可以获取包括植被、水体、土壤质地等在内的生态环境特征信息，帮助科研人员进行生态环境研究及监测。
二、生态环境遥感监测技术的应用领域生态环境遥感监测技术在许多领域都有着广泛的应用。
首先，生态环境遥感监测技术在森林资源调查中发挥着重要作用。
利用遥感技术，可以对森林的物种、结构、面积等关键信息进行获取和分析，为森林保护、研究和管理提供有力支持。
其次，生态环境遥感监测技术在湿地保护中也起到了关键作用。
湿地是珍贵的自然资源，直接关系到水资源的保护和人类健康。
遥感监测技术可以对湿地的类型、面积、演变过程进行快速准确的获取与监测，为湿地保护和管理提供科学依据。
此外，生态环境遥感监测技术在土地利用和土地覆盖变化研究中也发挥着重要作用。
通过遥感技术，可以探测土地利用类型、变化程度和变化趋势，有效评估土地资源的可持续利用性，并指导土地规划与管理。
生态遥感技术在区域生态环境评价中的应用
生态遥感技术在区域生态环境评价中的应用随着人类经济社会的发展，环境的破坏越来越严重，保护生态环境已经成为全球各国共同关注的问题。
而生态遥感技术在生态环境评价中的应用，成为保护生态环境的重要手段。
一、生态遥感技术的概述生态遥感技术是利用卫星、飞机等遥感工具采集、传输、处理和分析自然资源和环境信息的技术手段。
其主要包括光学遥感、微波遥感、激光遥感等，是一种非接触式的信息采集方式。
生态遥感技术可以获取大量区域生态环境信息，提供高分辨率和多角度、多频段的地表观测数据，能够实现对全球、全国、全区域的生态环境信息实时监测和动态变化状况分析。
因此，生态遥感技术在生态环境评价中具有广泛的应用前景。
二、生态遥感技术在生态环境评价中的应用1. 生态系统健康评价生态系统健康评价是生态环境保护的重要指标之一。
生态遥感技术可以获取土地覆盖、植被指标、地表温度等生态环境信息，能够对生态系统的物种组成、结构、功能和演替状况进行评估。
例如，通过植被指数等遥感数据分析，可以确定植物的生长情况和布局，评估生态系统的稳定性和生态服务能力。
同时，生态遥感技术还可以监测草地退化、森林退化等生态状况，协助制定生态保护政策。
2. 生物多样性保护生态遥感技术可以监测到不同区域内的植被类型、植被覆盖率等，对于评估生物多样性和野生动物栖息地的保护和管理具有重要意义。
例如，通过卫星遥感技术识别外来入侵物种、分析浅海生态系统等，可以保护水生生态系统、维护渔业生态系统平衡。
3. 水资源与水环境保护生态遥感技术可以获取水资源信息，如湖泊、水库、河道、地下水等，同时也能够监测水质变化，保护水环境。
例如，在饮用水源地保护方面，可以通过卫星遥感技术获得相关数据，识别土地利用类型、植被覆盖情况、水体污染等，进而制定保护措施。
三、生态遥感技术的发展前景生态遥感技术在生态环境评价中的应用已经得到了广泛的认可，而随着技术的不断发展，其应用前景也越来越广阔。
首先，生态遥感技术将逐渐实现数据的高分辨率、高精度和高时空分辨率的遥感监测方法，能够更加准确地测量和评价生态环境。
第一章 环境遥感概述
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教学内容
环境遥感学科的任务是结合我国环境保护工作的 实际需要，全面阐述环境遥感的基本原理、 实际需要，全面阐述环境遥感的基本原理、方法和应 用特点， 用特点，并探讨环境遥感技术在环境保护领域中应用 的技术途径。教学内容是结合具体应用实例，介绍环 的技术途径。教学内容是结合具体应用实例， 境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、 境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、环境 遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、大气环 遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、 境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、 境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、环境遥感与地理 信息系统的集成等问题。 信息系统的集成等问题。
1.3 环境遥感概述
1.环境遥感的概念 1. 环境遥感的概念 2.环境遥感的特点 2. 环境遥感的特点 3.环境遥感的进展（国内、国外） 3. 环境遥感的进展（国内、国外） 环境遥感的进展
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1.3 环境遥感概述
1. 环境遥感的概念
广义
环境遥感是以探测地球表层环境的现象 及其动态为目的的遥感技术。可理解为涉及 及其动态为目的的遥感技术。 大气、 包括海洋）、土壤、 ）、土壤 大气、水（包括海洋）、土壤、环境生态等 所有遥感活动的代名词。 所有遥感活动的代名词。 它是现代遥感技术应用于地球表层系统 研究， 研究，为地理学和环境科学研究提供技术支 持，同时明显区别于其他遥感分支学科的一 门技术工具学科。 门技术工具学科。 18
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1.2 遥感技术
3. 遥感的特点
大面积的同步观测 时效性 数据的综合性和可比性 经济性 局限性
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1.2 遥感技术
4. 遥感的类型
按遥感平台分： 按遥感平台分： 按传感器的探测波段分： 按传感器的探测波段分： 按传感器的工作方式分： 按传感器的工作方式分： 按遥感的应用领域分： 按遥感的应用领域分：
环境遥感课件(PPT 124页)
(3)维恩位移定律：Wien's displacement law 黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体
绝对温度T成反比。
lmaxTA
式中 lmax :为最大波谱辐射出射度对应的波长（μm）;
A: =2898 μm·k。
从图2．7也可以 看出，黑体温度越 高，其曲线的峰顶 就越往左移，即往 波长短的方向移动， 这就是位移的含义。 如果辐射最大值落 在可见光波段，物 体颜色会随着温度 的升高而变化，波 长逐渐变短，颜色 由红外到红色再逐 渐变蓝变紫(表2.2)。
Angstroms still used
Named for Swedish Astronomer who first named these wavelengths
1 nanometer = 10 Ao
Language of the Energy Cycle:
The Electromagnetic Spectrum
辐照度 E
(2) Qc/ t( λ) (2) Φ / A ( λ)
辐射出射度 M
(2) Φ / A ( λ)
辐射强度 I
(2) Φ / Ω ( λ)
辐射亮度 L 2(3) Φ / A Ω ( λ)
8/13
单位 焦耳(J) 瓦(W) 瓦/米²(W/m²) 瓦/米²(W/m²) 瓦/球面度(W/Sr) 瓦/(米²•球面 度)(W/m² • Sr)
Theoretical Planck curves: Earth ~300K, peak emission9.66 mm
Outgoing from Earth Low energy
Long wavelength
Incoming from Sun: High energy,
生态环境遥感概述
一、数据介绍-基本情况
TERRA卫星发射成功标志着人类对地观测新 的里程的开始。由于TERRA卫星每日地方时 上午10：30时过境，因此也把它称作地球观 测第一颗上午星(EOS－AM1)。
AQUA卫星保留了TERRA卫星在数据采集时 间上与TERRA形成补充。它也是太阳同步极 轨卫星，每日地方时下午过境，因此称作地 球观测第一颗下午星(EOS－PM1)。
2级产品：在1级数据基础上开发出的、具有相同空间 分辨率和覆盖相同地理区域的数据为2级数据。
3级产品：以统一的时间-空间栅格表达的变量，通常 具有一定的完整性和一致性。在3级水平上，将可以 集中进行科学研究，如：定点时间序列，来自单一技 术的观测方程和通用模型等。
4级产品：通过分析模型和综合分析3级以下数据得出 的结果数据为4级数据。
1998年MODIS机载模型器安装到EOS-AM(上午轨道)和PM(下午轨 道)系列卫星上，1999年12月正式向地面发送数据。
用于对地表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测。
MODIS数据特点：
全球免费 光谱范围广：共有36个波段，光谱范围从0.4um-14.4um 数据接收简单 更新频率高：每天最少2次白天和2次黑夜的更新数据
一、数据介绍-数据投影
MODIS陆地标准产品数据都采用TILE类型进行组织，即以地球为参照系，采用了 sinusoidal (SIN ， 正 弦 曲 线 投 影 ) 地 球 投 影 系 统 ， 将 全 球 按 照 10° 经 度 * 10° 纬 度 (1200KM*1200KM)的方式分片(如下图)，全球陆地被分割为600多个Tile，并对每一个 Tile赋予了水平编号和垂直编号。左上角的编号为(0，0)右下角的编号为(35，17)。
《遥感概述》课件
环境监测与保护领域的应用
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环境污染监测
利用遥感技术监测大气、水体、土壤等环境污染 状况，为环境治理提供数据支持。
生态保护
通过遥感技术监测生物多样性、生态系统健康状 况等信息，为生态保护提供决策依据。
3
环境影响评价
利用遥感技术评估建设项目对环境的影响，为项 目决策提供科学依据。
遥感的应用领域
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术广泛应用于土地资源、森林资源 、水资源等调查与监测，为资源管理和可 持续利用提供科学依据。
遥感技术能够实时监测环境污染状况，评 估环境质量，为环境保护和治理提供决策 支持。
灾害预警与评估
城市规划与管理
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害 预警和灾后评估提供重要数据，帮助救援 工作高效开展。
遥感技术的未来发展趋势
未来遥感技术将朝着高分辨率、高精度和高效率的方向发展，能够提供更加丰富和 精准的信息。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，遥感数据的应用将更加广泛，能够为各领 域提供更加智能化的决策支持。
未来遥感技术还将与其他技术领域进行深度融合，如物联网、云计算和虚拟现实等 ，为人们提供更加全面和立体的信息感知服务。
地面遥感平台包括车载、 船载等，主要用于近地面 或水面的遥感监测。
传感器
光学传感器
光学传感器通过接收地物的可见 光和红外线进行成像，具有高分
辨率、色彩丰富等优点。
微波传感器
微波传感器利用微波波段对地物进 行探测，具有穿透性强、全天候工 作等优点。
雷达传感器
雷达传感器利用电磁波的反射特性 进行探测，具有穿透性强、不受光 照条件限制等优点。
生态环境评估的遥感方法
生态环境评估的遥感方法在当今社会，生态环境的保护和评估日益受到重视。
随着科技的不断进步，遥感技术凭借其独特的优势，成为了生态环境评估的重要手段。
遥感，简单来说，就是不直接接触目标物体，通过传感器获取其相关信息的技术。
在生态环境评估中，它就像一双“千里眼”，能够从宏观的角度，快速、大面积地获取各种生态环境数据。
遥感技术在生态环境评估中的应用非常广泛。
比如说，在土地利用和土地覆盖变化的监测方面，它大显身手。
通过不同时间段的遥感影像对比，我们可以清晰地看到土地的用途是如何改变的，是从森林变成了农田，还是从荒地变成了城市建设用地。
这对于了解生态系统的结构和功能变化至关重要。
在植被监测方面，遥感也发挥着不可替代的作用。
它可以测量植被的覆盖度、生长状况以及生物量等指标。
植被的生长状况往往能反映出当地的生态环境质量。
比如，如果一片区域的植被生长茂盛，颜色鲜艳，通常意味着这里的土壤肥沃、水分充足，生态环境相对较好；反之，如果植被稀疏、枯黄，可能暗示着存在土壤退化、水资源短缺等问题。
水资源的评估也是生态环境评估的重要组成部分。
遥感技术能够监测水体的面积、水位、水质等。
通过特定的光谱波段，我们可以判断水体是否受到污染，以及污染的程度。
例如，某些污染物会使水体在遥感影像中呈现出特殊的颜色和光谱特征，从而为我们的评估提供依据。
此外，遥感还能用于监测大气环境。
它可以获取大气中的颗粒物浓度、气态污染物的分布等信息。
这对于了解大气污染的扩散规律、评估空气质量具有重要意义。
那么，遥感技术是如何实现这些生态环境评估的呢？这就涉及到一系列的原理和方法。
首先，光谱分析是遥感技术的核心之一。
不同的地物在电磁波谱上具有不同的反射和辐射特征。
例如，植被在可见光和近红外波段的反射率有明显的差异，而水体在红外波段的反射率较低。
通过分析这些光谱特征，我们可以识别出不同的地物类型，并对其状态进行评估。
其次，多源数据融合也是常用的方法。
除了光学遥感数据，还有雷达遥感、热红外遥感等多种数据源。
第六章生态环境遥感监测与评价
第六章生态环境遥感监测与评价生态环境遥感监测与评价是利用遥感技术对生态环境进行监测和评价的一种方法。
遥感技术通过获取地球表面的电磁辐射信息，可以实现对大范围区域的连续观测和快速获取地表信息的能力。
因此，生态环境遥感监测与评价可以在时间和空间上提供全面的生态环境数据，为环境保护和可持续发展提供科学依据。
生态环境遥感监测主要包括对土地覆被变化、植被变化、水体变化等方面的监测。
通过遥感技术，可以获得大范围区域的土地覆被类型和变化情况，及时掌握自然资源的利用状况。
土地覆被类型的变化可以反映出生态环境的变化，如城市扩展、耕地面积变化等。
植被变化监测可以用来评估生物多样性和生态系统功能的变化，通过监测植被指数等指标，可以判断植被的健康状况和受到的干扰程度。
水体变化监测可以用来监测湖泊、江河、水库等水体的面积和水质的变化情况，为水资源管理和水环境保护提供数据支持。
生态环境遥感评价是根据遥感数据对生态环境进行定量评价。
通过不同的指标和方法，可以对生态环境的质量和趋势进行评价。
例如，可以利用NDVI指数对植被覆盖情况进行评价，利用水体的光谱特征来评价水质情况，利用地表温度来评估城市热岛效应等。
评价结果可以用于评估生态环境的健康状况、环境质量和可持续发展水平，提供科学依据和决策支持。
生态环境遥感监测与评价可以应用于多个领域，如环境保护、自然资源管理、土地规划等。
在环境保护方面，可以利用遥感技术对生态环境进行监测，及时发现和应对污染、退化等问题。
在自然资源管理方面，可以利用遥感技术对森林、湿地等自然资源进行监测，实现资源的可持续利用。
在土地规划方面，可以利用遥感技术对土地利用状况进行评价，为土地规划和城市发展提供依据。
总之，生态环境遥感监测与评价是利用遥感技术进行生态环境监测和评价的一种方法。
通过遥感技术，可以获取大范围区域的生态环境信息，在时间和空间上提供全面的数据。
通过对土地覆被变化、植被变化、水体变化等方面的监测和评价，可以了解生态环境的状况和变化趋势，为环境保护和可持续发展提供科学依据和决策支持。