探索水質監測的新視角,遙感技術的應用與分類解析
發布日期:2024-05-13?瀏覽次數:作者:小編
近幾年,智慧水務系統平臺的遙感技術逐漸的成為水質監測的新方向。那么,什么是遙感技術?抽象的說,遙感技術是一種從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波信息,并對目標進行探測和識別的技術。是指利用衛星、航空器或其他遙感平臺獲取地球表面信息的科學與技術。它通過感知、記錄和解釋地球表面的電磁輻射,獲取地表信息,如地形、植被覆蓋、土地利用、水質狀況等。其中的技術主要涉及到反射原理、熱輻射原理、散射原理、吸收原理等。其分類技術如下:
1、根據遙感工作方式不同,可分為主動式遙感和被動式遙感
主動式遙感是指遙感平臺主動發射電磁波(通常是雷達波或激光束)并接收其反射或散射回來的信號。主動式遙感系統通過測量和分析返回的電磁波的特征來獲取地表信息。常見的主動式遙感技術包括雷達遙感和激光遙感。雷達遙感利用雷達信號的特性,可以提供三維地形信息、地表物體的形態、粗糙度等數據。激光遙感利用激光束與地表物體的相互作用,可以獲取高精度的地形、建筑物、植被等信息。
被動式遙感是指遙感平臺接收并記錄地球表面自然輻射(如可見光、紅外線、熱輻射)的特征。被動式遙感系統通過分析地表反射和輻射的電磁波譜特征,獲取地表信息。常見的被動式遙感技術包括光學遙感和熱紅外遙感。光學遙感利用可見光和紅外線等電磁波的反射和吸收特性,可以獲取地表物體的顏色、植被覆蓋、土地利用等信息。熱紅外遙感利用地表物體的熱輻射特性,可以獲取地表溫度、熱特性等信息。
2、根據遙感的探測波段可分為紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、多光譜遙感
紫外遙感是指利用紫外光波段(1.00~380nm)進行遙感觀測和數據獲取的技術。紫外遙感可以用于大氣監測、臭氧濃度檢測、海洋生物學研究等領域??梢姽膺b感是指利用可見光波段(380~780nm)進行遙感觀測和數據獲取的技術??梢姽膺b感廣泛應用于地表物體的顏色、紋理、形態等信息獲取,如土地利用、植被覆蓋、城市規劃、水質監測等??梢姽獠ǘ卧谒|監測中常用于測量水體的顏色和懸浮物質的濃度。
紅外遙感是指利用紅外光波段(0.78~1000um)進行遙感觀測和數據獲取的技術。紅外遙感可用于地表溫度測量、熱異常檢測、火災監測等應用。近紅外波段在水質監測中主要用于測量水體中的溶解性有機物和葉綠素-a的濃度。智慧水務系統的微波遙感是指利用微波波段(1~1000mm)進行遙感觀測和數據獲取的技術。微波遙感可以穿透云層、大氣和植被,適用于土壤濕度、海洋表面風速、冰雪監測等領域。多光譜遙感是指利用多個離散波段(主要是可見光0.38~0.78nm與近紅外0.78~1.5nm)進行遙感觀測和數據獲取的技術。多光譜遙感廣泛應用于土地利用分類、植被指數計算、環境監測等領域。
3、根據搭載傳感器的遙感平臺,可分為地面遙感、航空遙感、航天遙感
地面遙感是將傳感器設置在地面平臺上,對地表進行高分辨率的觀測和監測,如車載、船載、手提、固定或活動高架平臺等。地面遙感技術廣泛應用于大氣環境監測、土壤水分測量、植被生長觀測等領域。航空遙感是指利用飛機或無人機等航空器搭載遙感傳感器進行數據采集和觀測的技術,具有高時空分辨率的優勢。航空遙感技術廣泛應用于土地利用監測、城市規劃、災害監測等領域。
航天遙感是指利用衛星或人造地球衛星搭載遙感傳感器進行數據采集和觀測的技術,具有全球覆蓋能力和長期穩定觀測的優勢,能夠獲取大范圍的遙感數據。航天遙感技術廣泛應用于氣候變化監測、地表水資源調查、環境保護等領域。遙感技術在水質監測應用中,首先可建立監測區域水質實測數據和對應的遙感數據之間的關系模型,然后將該模型應用于整片水域的遙感影響,最終獲取水域范圍內的整體水質分布狀況。
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