磁波的辐射源是目标物 ,即地球表面的发射辐射能 ,采
用波长范围为 8～14μm 。热红外遥感主要探测目标物
的辐射特性 (发射率和温度) 。利用热红外遥感技术可
以在短时间内重复观测大范围地表的温度分布状况 ,这
种观测是以“一切物体辐射与其本身温度和种类相对应
的电磁波”

为基础的。

(3) 微波遥感 :与光学遥感相比较 ,它除了具有光学

遥感不具备的全天候和全天时观测能力外 ,它的特征信
号丰富 ,含有幅度、

相位和极化等多种信息 ,它对地球覆

盖层的穿透能力也较红外波段强。微波在传播途径中 ,
由于媒介质的不连续性、

不均匀性、

各向异性以及耗损

等因素 ,将在遥感目标区产生反射、

散射、

透射、

吸收和

辐射等各种现象。目标与散射电磁波的相互作用 ,使电
磁波产生空间、

时间、

幅度、

频率、

相位和极化等参数的

调制 ,从而使回波载有信息 ,通过标定和信号处理技术 ,
把这些信息变换成各种特征信号 ,例如散射系数、

极化

系数、

相对相位量、

发射率、

表观温度、

亮度温度、

多普勒

频谱、

功率谱、

角谱 ,以及时域统计的各阶矩等。通过建

立半经验公式或数学模型 ,在特征信号与被测目标的物
理量之间建立起严格的对应关系 ,从而推知遥感目标的
物理特性和运动特性 ,达到辨认目标和识别目标的目
的。

遥感在环境监测中的应用

3. 1 　水环境污染监测

水体的遥感监测主要是以污染水与清洁水的反射

光谱特征研究作为基础的。总的看来 ,清洁水体反射率
比较低 ,水体对光有较强的吸收性能 ,而较强的分子散
射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影
像上 ,水体表现为暗色色调 ,在红外谱段上尤其明显。
为了进行水质监测 ,可以采用以水体光谱特性和水色为
指标的遥感技术。

海洋石油污染和向海洋倾倒废弃物是海洋环境恶

化的重要原因。全世界每年排入海洋的石油及其制品
多达 1000 多万吨 ,这对海洋生态所造成的灾害性影响
是无法估量的。入海河流把沿岸农田的化学肥料、

城市

中的生活废水和工业污水不断排入海洋 ,使海洋污染范
围不断扩展 ,生态环境恶化 ,环境质量下降。应用遥感
卫星 ,特别是海洋遥感卫星 ,可以在大范围内对石油污
染和化学污染进行搜索 ,还可以估算出污染的范围及其
扩散情况 ,从而为海洋环保部门提供了必需的数据和资
料。

3. 2 　大气污染监测

大气遥感监测主要利用气象卫星定期地监控大气

温度和水蒸汽垂直分布。影响大气环境质量的主要因

素是气溶胶含量和各种有害气体 ,而这些物理量通常不
可能用遥感手段直接识别。水汽、

二氧化碳、

臭氧、

甲烷

等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光
谱 ,所以 ,实际上是通过测量大气的散射、

吸收及辐射的

光谱而从其结果中反演推算出来的。通过对穿过大气
层的太阳 (月亮、

星星) 的直射光 ,来自大气和云的散射

光 ,来自地表的反射光 ,以及来自大气和地表的热辐射
进行吸收光谱分析或发射光谱分析 ,从而测量它们的光
谱特性来求出大气气体分子的密度。通过遥感图像可
以直接分析出大气气溶胶的分布和含量 ,而有害气体通
常不能在遥感图像上直接显示出来 ,只能利用间接解译
标志 —

——植物对有害气体的敏感性来推断大气污染的

程度和性质。

3. 3 　地面污染及土地利用发展监测

地面污染也是利用间接解译 ,通过污染区作物的生

长所起的特殊变化 ,与正常生长区的作物有不同的光谱
表现来确定。通过定期地监测地面的作业就能查清土
地利用形式的变化 ,以便管理资源。人工建筑物特别容
易测定 ,这是由于它们的高反射率和形状的规则性所
致。因此通过遥感图像 ,在城市规划中可以可靠地跟踪
都市扩大的规模和速度 ,还能查清像隔热不佳的建筑物
的热损失这类特殊问题。最后遥感还可以被用来监视
森林砍伐 ,估计牧场开垦的规模和速度。

4 　结论

遥感技术正从单一遥感资料的分析 ,向多时相、

多

数据源 (包括非遥感资料数据) 的信息复合与综合分析
过渡 ;从资源环境静态分布研究 ,向动态过程监测过渡 ;
从动态监测 ,向预测、

预报过渡 ;从定性调查、

系列制图 ,

向计算机辅助的数字处理、

定量自动制图过渡 ;从对各

种事物的表面性的描述 ,向内在规律分析、

定量化分析

过渡。环境监测 ,特别是全球环境监测、

大气监测 ,卫星

遥感、

卫星通信是必不可少的。广泛采用现代遥感技术

和自动化技术 ,建设中国大气监测自动化系统 ,基本实
现国家基本站网地面监测自动化、

高空探测自动化或半

自动化和边界层物理观测 ,建设气象卫星监测网 ,基本
建成门类比较齐全、

布局比较合理 ,自动化比较高的大

气综合探测系统 ,提高气象卫星遥感的时空分瓣率和多
光谱图象的处理能力 ,加强对气候变化、

生态环境有重

要影响的温室气体的监测 ,发展以卫星通信为主的通信
系统 ,形成分布式信息库和分发网。遥感技术应用于环
境监测的优越性明显 ,意义重大 ,今后应进一步加强这
方面的工作 ,按照可持续发展战略的要求 ,加大研究的
力度和深度 ,使得其在环境保护方面发挥更加重要的作
用。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　西部探矿工程　　　　　　　　　　　　　　　2007 年第 4 期