摘要:本文首先探讨了遥感技术基本原理和技术系统,接着分析了遥感技术在气象防灾应用的必然性,最后给出了遥感技术在气象防灾减灾工作中的具体应用。
关键词:遥感技术 防灾减灾 必然性 应用
引言
我国的地理环境复杂,地域辽阔是世界上自然灾害频繁出现的国家之一。尤其是近些年来,在全球气候变暖的大背景下,使得台风、地震、海啸等灾害出现的频率逐年增加,对人们生命财产安全产生了严重威胁,所以防灾减灾工作已经引起了政府部门的高度关注。对于海啸、地震等突发性的灾害,其出现的过程中会使交通堵塞、通讯中断,若对这种类型的灾害仍旧使用传统的救灾手段很难获取到真实有效的灾害信息和数据,对于救援工作的顺利开展十分不利。而借助于遥感技术可以远距离发射可见光、红外线或者电磁波等,进而识别或者是探测灾害目标。根据相关的研究数据表明,遥感技术在我国气象防灾减灾工作中发挥着至关重要的作用。
1、遥感技术基本原理和技术系统
1.1遥感技术基本原理
地面上的任意一种物体其自身都具有吸收、反射、透射以及辐射电磁波的特性。不同物体的物理和化学特征以及入射光的波长不尽相同,对入射光的发射率也有很大的差异存在。不同物体对入射光发射的规律被称之为物体的反射光谱。实际上,遥感探测就是遥感仪器接收到的目标物电磁波信息和物体的反射光谱,从而实现对地面物体的识别和分类,这就是遥感技术的基本原理。
1.2遥感技术系统
1.2.1信息源
遥感探测到的目标物就称之为信息源,自然界中的任意一种目标物自身都具有反射、吸收、辐射和透射电磁波的特征,一旦目标物与电磁波作用就会有目标物的电磁波形成,为遥感探测获取信息提供了依据。
1.2.2信息获取
获取遥感信息是遥感技术系统中的重要环节,主要是借助于遥感技术装备对目标物的电磁波特性进行接受和记录的过程。使用遥感技术装备来获取信息时主要使用了遥感平台和传感器。飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等这些装载传感器的遥感探测运载工具称为遥感平台。根据飞行高度的不同,可以将遥感平台分为地面遥感平台、航天遥感平台以及航空遥感平台。利用传感器可以对目标物电磁波特性进行探测,同时还能对地面物体的电磁波特性进行一系列的收集和记录,是获取信息的核心部件。
1.2.3信息处理
借助于光学仪器和计算机设备对获取到的遥感信息进行校正、分析以及解译处理的过程是信息处理。信息处理的主要作用是掌握或者清除掉原始的遥感信息误差,通过归纳、梳理将被探测目标物的影响特征反映出来,之后来识别并提取出所需要的信息。
1.2.4信息应用
使用遥感技术的最终目的是信息应用,应根据实际的专业需求,将遥感信息当做地理信息系统的数据源,以方便人们对其进行查询、统计以及分析利用,从而获取更大的社会效益和经济效益。
2、遥感技术在气象防灾应用的必然性
2.1动态监测,数据更新周期短
遥感探测可以对同一地区进行周期性和重复的观测。人们可以对比、分析和研究不同时间段的资料和图像变化,找出事物的变化,进而研究自然界的变化规律。尤其是对天气情况进行监测时,遥感技术就显得格外重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,有超过80%的陆地卫星每间隔16d就可以对全球陆地表面成像一遍,所以可以第一时间发现病虫害、洪水、污染、地震等灾害出现的前兆,为气象防灾减灾的顺利进行提供了科学依据。
2.2感测范围大,数据的综合性水平高
通过遥感探测可以在极短的时间内,对空中甚至是宇宙空间进行大范围的对地观测,进而获取到较高价值的遥感数据。这些数据信息在拓宽人们视觉空间的同时,还可以将地球上的自然景观和人文现象更好的展现出来,宏观上反映地球上各种事物的形态分布特征,将地理事物之间的关联性充分展现出来,方便人们研究各种自然、社会现象以及分布规律。对于一幅陆地卫星TM 图像可以将34225平方千米的景观实况反映出来,如果有500多张这种图像,就可以将我国境内的卫星影像图拼接出来。因此,借助于遥感技术可以很容易的获取到各种气象现象及其之间的关系。
3、遥感技术在气象防灾减灾工作中的应用
3.1洪涝灾害
洪涝灾害的主要特点是持续时间短、受灾面积广、危害严重等特点。我国发生洪涝灾害的频率大,且发生地的人口较为密集,所以及时获取准确的灾情信息和有效的防灾减灾机制十分重要。在FY-2卫星上搭载可见光、红外光以及水汽扫描辐射计可以将白天的可见光云团、水汽分布图像以及昼夜的红外云图反映出来,每间隔30min就能获取一幅全景原始云图,进而对降水信息进行监测和预报;持续性的降水天气很容易引发洪涝灾害,一旦可见光遥感受到影响,借助于微波遥感的独特优势,可以及时获取到灾区的实时影像,之后通过解译分析就能很容易的得到洪水形势、影响范围、摧毁程度等资料信息,为抗洪抢险工作争取到了充足时间。
3.2台风灾害
台风对我国造成的危害较为严重过,尤其是广东、海南、浙江、台湾、福建等地出现台风天气的频率较大。由于这些地区的人口和建筑物密集、境内地势平坦,受台风天气的危害十分严重。台风天气中的强风破坏力巨大,可以将房屋和相关的设施摧毁;而台风出现时产生的暴雨以及风暴潮很容易造成海堤溃决、洪水暴发等次生灾害,在摧毁建筑物、淹没农田和城镇的同时,还严重威胁着人们生命财产安全。借助于遥感气象卫星可以实时跟踪台风的形成和发展规律,找出台风中心位置,对台风的移动方向和速度进行实时监测,大致估算台风登陆的时间地点及台风强度,增强台风预报的准确性水平。一部分沿海城市为了最大限度的降低台风灾害中的人员伤亡和经济损失,通过将遥感卫星云图和气象监测数据进行结合,建立起了适合本地的台风风情实时监测预警系统,可以对台风天气进行监测和预警。
3.3冷冻灾害
在冷冻害发生阶段可以通过遥感探测获取到的遥感图像,获取到地面农作物的植被指数,对时间序列利用归一化植被指数法进行分析,之后根据归一化植被指数的变化对农作物的冷冻害进行识别。另外,气温低是导致农作物出现冷冻害的主要原因,通过遥感技术对研究区的地面温度变化进行反演可以很容易的识别出农作物冷冻害。借助于遥感技术可以在极短的时间内将冷冻害出现的时间和覆盖范围快速、准确的计算出来,利用遥感技术来监测冷冻害对于防治冷冻害具有十分重要的意义。
3.4干旱灾害
在利用遥感技术监测干旱灾害时,热惯量法和作物缺水指数法最为常见。可以在植被区将ERS-2的SAR影像与TM影像进行结合,建立起微波与可见光综合的模型,进而反映出后向散射系数及归一化植被指数法同土壤湿度之间的差异关系,通过反演可以获取到不同植被覆盖县的植被供水指数、土壤湿度及温度植被指数的信息数据,之后计算出地表温度和植被指数之间的比值,进而得出干旱监测信息。因遥感技术在气象灾害监测中的动态性和时效性特征十分明显,再加上遥感影响可以将整个图像的宏观特征反映出来,比较适合大范围的实时干旱监测。
参考文献
[1]周立.遥感技术在减灾救灾中的应用[J].技术与应用,2016(03).
[2]胡德勇.遥感技术在防灾减灾中的应用[J].高科技与产业化,2013(11):44~47.
作者简介
孟军(1970-),男,达斡尔族,内蒙古人,本科学历,副高工程师,从事气象卫星遥感工作。
论文作者:孟军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签:遥感论文; 技术论文; 台风论文; 信息论文; 灾害论文; 冻害论文; 电磁波论文; 《基层建设》2017年第17期论文;