遙感技術在海洋研究中的應用

摘 要：作為實用的、先進的一門空間探測技術，遙感技術指導人們合理開采和利用海洋資源，并且進行海洋災害的監(jiān)治等，在海洋研究中發(fā)揮著不可替代的作用。本文從五個方面具體介紹了遙感技術的應用。

關鍵詞：遙感技術；海洋研究；應用；氣象衛(wèi)星

海洋，覆蓋了整個地球表面的百分之七十一，是生命的搖籃、資源的金庫、人類生存與發(fā)展的又一空間。隨著世界經濟的蓬勃發(fā)展、科學技術的突飛猛進以及人民生活水平的不斷提高，對資源的需求量愈來愈大，從而資源、環(huán)境問題進一步惡化。對海洋的研究以及海洋的資源開發(fā)利用已迫不容緩，現(xiàn)今，海洋學的教育受到了全球的普遍重視。海洋中含有極其豐富的資源，比如海洋生物資源、海水化學資源、海洋礦產資源、海洋能源以及海上航運交通皆對人類的生存發(fā)展和世界文明的振興進步產生重大的影響。所以，必須在先進的科技力量下盡快全面而深入地認識和了解并海洋，指導人們科學合理地開發(fā)海洋。如今，在海洋的研究中，遙感技術起到了越來越不可替代的作用。

遙感技術，即從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線，對目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影，現(xiàn)代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環(huán)節(jié)。完成上述功能的全套系統(tǒng)稱為遙感系統(tǒng)，其核心組成部分是獲取信息的遙感器。遙感技術獲取的信息量非常大，上至非常高的天上，下至令人苦惱的大片水域?，F(xiàn)今，遙感技術已廣泛應用于眾多領域，比如農業(yè)、林業(yè)、、海洋、水文、氣象、測繪、環(huán)境保護和軍事偵察等。

20世紀末以來， 衛(wèi)星遙感技術發(fā)展十分快速，特別是在相關衛(wèi)星的成功發(fā)射的前提下，我國的海洋衛(wèi)星HY1A，B和我國的雷達衛(wèi)星已經陸續(xù)升空并且運行良。在這些衛(wèi)星上安置遙感類傳感器，則全球的海洋環(huán)境、氣象等信息的獲取十分快捷，也可以快速對海洋環(huán)境和海上或水下軍事進行目標監(jiān)測和應用。下面從以下幾個方面淺談遙感技術在海洋學領域的應用。

1 在海岸線開發(fā)中的應用

海岸帶是海陸交接的地帶。我國海岸線曲折漫長，約1.8萬公里，海岸帶面積約35萬平方公里，經濟地理位置優(yōu)越，交通發(fā)達，港口條件好，是我國外引內聯(lián)的樞紐，對外交往的重要門戶；有著資源豐富的廣闊腹地和通往世界的海上通道。島嶼眾多，灘涂灘涂淺海面積遼闊，從全國的灘涂分布來看，主要是在長江、黃河、珠江、錢塘江等各大河的河口地區(qū)。這些灘涂的特點：不斷淤漲，估計每年可淤積成陸地40～50萬畝（我國東部黃淮海平原，珠江三角洲及下遼河平原等，約有2億多畝土地屬于古灘涂地區(qū)）。其中泥沙問題比較突出，特別是黃河、長江、杭州灣、珠江口等大的河口，平均每年的輸沙量在5—12億噸以上。如果我們掌握了泥沙的運動規(guī)律，加以很好地利用，就是一筆巨大的財富；反之，則會帶來巨大的災難。利用多時相的衛(wèi)星遙感圖像不僅可以反映大面積海區(qū)水體表層懸浮泥沙的分布規(guī)律和變化動態(tài)，而且還可以確定大風天時高含沙量的活動范圍。這些信息對新港口選址、新航道的開辟、近海石油開采以及解決舊港口淤積等問題也起到了決定性的作用。

2 在海洋漁業(yè)中的應用

衛(wèi)星遙感信息可以也用于漁場海洋環(huán)境研究，在水溫反演方面，由于海水溫度與魚類的生存、洄游有著密切關系，所以各種魚類不僅有自己最適生存溫度范圍，而且隨季節(jié)進行適溫洄游。氣象衛(wèi)星可提供大面積海面溫度信息，為漁業(yè)養(yǎng)殖提供技術信息，服務了漁業(yè)生產；海洋中存在著不同的流系，不同流系之間存在著較大的溫度梯度，成為流隔。計算機對從遙感衛(wèi)星獲得的紅外圖像進行影像圖像處理后，可以較準確的獲得不同流系的分布情況，為中心漁場的選址提供指標。衛(wèi)星遙感信息可以實現(xiàn)對漁場的小尺度水文現(xiàn)象監(jiān)測，比如利用衛(wèi)星監(jiān)測漁場周圍存在的直徑為幾十到幾百公里的中、小尺度冷水渦旋，在此基礎上可以確定中心漁場的位置。當然，氣象衛(wèi)星可以提供海洋中葉綠素相對濃度分布，從而通過分析進行葉綠素濃度分析，估算海洋生物資源，為漁場商務提供重要信息。海洋捕撈資源是以浮游生物年產量為基礎，通過浮游生物年產量的測定，來估算捕撈資源潛力。而海洋葉綠素又是反映海洋浮游生物光合作用的重要參數。

3 海水水質監(jiān)測方面的應用

隨著海洋研究和應用的進一步發(fā)展，海洋領域經濟占國民經濟總產值比重愈來愈高，因此各國政府越來越重視著海洋的近岸水污染。其傳統(tǒng)的監(jiān)測方法，空間覆蓋小，觀測頻度低，而且操作難度和成本也十分高，實在不滿足現(xiàn)今政府的要求。因此，利用遙感等高新技術對海洋近岸水質實現(xiàn)近實時、高頻率的監(jiān)測受到了各地方和國家的強有力的支持。在海水水質監(jiān)測中，主要通過研究水中懸浮物豐度的大小，明確遙感數據與懸浮物濃度的關系從而判斷海水的質量。我國還建立了“近岸水質遙感實時監(jiān)測和信息快速報送系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可以自動接收多顆衛(wèi)星數據，并提供水質分類圖象、水溫、懸浮物、赤潮和水體污染狀態(tài)等，通過衛(wèi)星進行水質監(jiān)測并通過互聯(lián)網把信息實時上報給相關政府部門。

4 海洋災害監(jiān)測方面的應用

隨著航海業(yè)的蓬勃發(fā)展，海洋災害的準確監(jiān)測在國民發(fā)展中占有的位置越來越重要。我國海洋災害的種類很多，因此，綜合利用衛(wèi)星、航空、地面監(jiān)測的多源遙感數據，構建從數據獲取、處理、分析到應用服務的天空地海洋遙感綜合監(jiān)測技術體系，建立了海洋環(huán)境與災害應急天空地遙感綜合監(jiān)測技術系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，對風暴潮，赤潮等海洋災害實現(xiàn)及時的預警。在該系統(tǒng)的災情信息基礎上，利用GIS系統(tǒng)分析并做出海洋災害預防方案，及時上報相關政府部門，最大程度的避免人員傷害和財務及資源損失。同時，該系統(tǒng)對較大規(guī)模的漁場管理方面也起到了一定的作用。

5 在海洋油氣勘探中的應用

遙感技術應用于油氣勘探，獲得若干重要成果。西方發(fā)達國家將遙感技術應用于油氣勘探很早了，當時西方發(fā)達國家相繼制定了利用空間技術研究地球資源的計劃，先后發(fā)射了一系列地球資源衛(wèi)星，并且利用這些衛(wèi)星所提供的遙感資料，開展了大量的針對油氣資源的勘查試驗工作。而真正率先利用遙感資料探索油氣勘探新途徑的是國外一些大的石油公司。確認了遙感技術在油氣勘探中的可行性。這項技術建立在油氣微滲漏理論的基礎上，利用多源遙感數據，通過遙感圖像處理技術提取和識別油氣微滲漏信息。其研究方法也從最早提出的“渲暈狀亮區(qū)”識別油氣信息，發(fā)展到將多種非地震方法相結合進行油氣勘探。

2l世紀是海洋的世紀，海洋經濟是未來的朝陽產業(yè)，如何把我國由海洋大國變?yōu)楹Ｑ髲妵俏覀兠總€海洋人肩上的重任。以我國進行有史以來投入最大、調查范圍最廣、調查技術最先進的近海海洋調查項目。充分利用海洋遙感技術，發(fā)揮其優(yōu)越性，不斷提升遙感技術，普及遙感技術在海洋研究中的應用，借助遙感技術的優(yōu)勢，能更深入，更具體，更方便的進行海洋方面的研究。

參考文獻

[1] 馮士筰， 李鳳歧， 李少菁. 海洋科學導論[M ]. 北京： 高等教育出版社， 2000： 397- 399.

[2] 索茲曼B. 衛(wèi)星海洋遙感[M ]. 北京： 海洋出版社，1991

[3] 潘德爐，李淑菁.衛(wèi)星海洋水色遙感信息特征量的研究[J].遙感學報，1998.2（1）

[4] 潘德爐，林壽仁，李淑箐，等.海洋水色遙感在海岸帶綜合管理中的應用[J].航天返回與遙感，2001，22

作者簡介

賀玉芳（1994-），女，漢，陜西省榆林市，本科，長安大學。