探索水质监测的新视角,遥感技术的应用与分类解析
发布日期:2024-05-13 浏览次数:作者:小编
近几年,智慧水务系统平台的遥感技术逐渐的成为水质监测的新方向。那么,什么是遥感技术?抽象的说,遥感技术是一种从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波信息,并对目标进行探测和识别的技术。是指利用卫星、航空器或其他遥感平台获取地球表面信息的科学与技术。它通过感知、记录和解释地球表面的电磁辐射,获取地表信息,如地形、植被覆盖、土地利用、水质状况等。其中的技术主要涉及到反射原理、热辐射原理、散射原理、吸收原理等。其分类技术如下:
1、根据遥感工作方式不同,可分为主动式遥感和被动式遥感
主动式遥感是指遥感平台主动发射电磁波(通常是雷达波或激光束)并接收其反射或散射回来的信号。主动式遥感系统通过测量和分析返回的电磁波的特征来获取地表信息。常见的主动式遥感技术包括雷达遥感和激光遥感。雷达遥感利用雷达信号的特性,可以提供三维地形信息、地表物体的形态、粗糙度等数据。激光遥感利用激光束与地表物体的相互作用,可以获取高精度的地形、建筑物、植被等信息。
被动式遥感是指遥感平台接收并记录地球表面自然辐射(如可见光、红外线、热辐射)的特征。被动式遥感系统通过分析地表反射和辐射的电磁波谱特征,获取地表信息。常见的被动式遥感技术包括光学遥感和热红外遥感。光学遥感利用可见光和红外线等电磁波的反射和吸收特性,可以获取地表物体的颜色、植被覆盖、土地利用等信息。热红外遥感利用地表物体的热辐射特性,可以获取地表温度、热特性等信息。
2、根据遥感的探测波段可分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感
紫外遥感是指利用紫外光波段(1.00~380nm)进行遥感观测和数据获取的技术。紫外遥感可以用于大气监测、臭氧浓度检测、海洋生物学研究等领域。可见光遥感是指利用可见光波段(380~780nm)进行遥感观测和数据获取的技术。可见光遥感广泛应用于地表物体的颜色、纹理、形态等信息获取,如土地利用、植被覆盖、城市规划、水质监测等。可见光波段在水质监测中常用于测量水体的颜色和悬浮物质的浓度。
红外遥感是指利用红外光波段(0.78~1000um)进行遥感观测和数据获取的技术。红外遥感可用于地表温度测量、热异常检测、火灾监测等应用。近红外波段在水质监测中主要用于测量水体中的溶解性有机物和叶绿素-a的浓度。智慧水务系统的微波遥感是指利用微波波段(1~1000mm)进行遥感观测和数据获取的技术。微波遥感可以穿透云层、大气和植被,适用于土壤湿度、海洋表面风速、冰雪监测等领域。多光谱遥感是指利用多个离散波段(主要是可见光0.38~0.78nm与近红外0.78~1.5nm)进行遥感观测和数据获取的技术。多光谱遥感广泛应用于土地利用分类、植被指数计算、环境监测等领域。
3、根据搭载传感器的遥感平台,可分为地面遥感、航空遥感、航天遥感
地面遥感是将传感器设置在地面平台上,对地表进行高分辨率的观测和监测,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。地面遥感技术广泛应用于大气环境监测、土壤水分测量、植被生长观测等领域。航空遥感是指利用飞机或无人机等航空器搭载遥感传感器进行数据采集和观测的技术,具有高时空分辨率的优势。航空遥感技术广泛应用于土地利用监测、城市规划、灾害监测等领域。
航天遥感是指利用卫星或人造地球卫星搭载遥感传感器进行数据采集和观测的技术,具有全球覆盖能力和长期稳定观测的优势,能够获取大范围的遥感数据。航天遥感技术广泛应用于气候变化监测、地表水资源调查、环境保护等领域。遥感技术在水质监测应用中,首先可建立监测区域水质实测数据和对应的遥感数据之间的关系模型,然后将该模型应用于整片水域的遥感影响,最终获取水域范围内的整体水质分布状况。
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