遙感技術為湖泊“把脈問診” 未來發展可期

作者： 2020年11月24日來源：百科、新華網瀏覽量：

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中國科學院東北地理與農業生態研究研究員宋開山團隊和合作方利用遙感技術等手段監測水體富營養化程度，可提前對藍綠藻暴發進行預警，定量估算水體中藻毒素的含量。

　　中國科學院東北地理與農業生態研究研究員宋開山團隊和合作方利用遙感技術等手段監測水體富營養化程度，可提前對藍綠藻暴發進行預警，定量估算水體中藻毒素的含量。該成果已在太湖、巢湖等投入使用。

　　水體富營養化，主要體現在氮、磷等營養物質大量進入水體導致藻類快速繁殖。當藻類死亡時，大量消耗水體溶解氧量，導致魚類等生物大量死亡、水生態系統崩潰。藻類大量死亡會導致水體散發惡臭味道，一些水藻(藍綠藻)還會產生毒素，造成嚴重污染。

　　宋開山團隊與中國科學院南京地理與湖泊所研究員段洪濤、施坤等通過衛星遙感與實際布點相結合，構建遙感模型計算水體透明度、葉綠素、總氮和總磷含量，以此監測湖泊和水庫的富營養化程度，還可以估算藻毒素的含量。宋開山說，創新點是模型中加入關鍵變量——藍綠藻中所特有的指示性色素藻青蛋白。藻青蛋白既有很好的光譜特性，能被遙感技術識別，又能準確反映藍綠藻濃度，提高遙感技術測算藍綠藻濃度的準確性，也是估算藻毒素的關鍵。

　　衛星遙感調查具有視點高、視域廣、數據采集快和重復、連續觀察的特點，獲取的資料為數字化，可直接進入用戶的計算機圖像處理系統。衛星遙感調查具有傳統的調查方法無法比擬的優勢。衛星遙感調查在土地資源、森林資源，地質礦產資源、水利資源調查和農作物估產等方面具有廣闊的應用前景。

　　遙感平臺是遙感過程中乘載遙感器的運載工具，它如同在地面攝影時安放照相機的三腳架，是在空中或空間安放遙感器的裝置。主要的遙感平臺有高空氣球、飛機、火箭、人造衛星、載人宇宙飛船等。遙感器是遠距離感測地物環境輻射或反射電磁波的儀器，除可見光攝影機、紅外攝影機、紫外攝影機外，還有紅外掃描儀、多光譜掃描儀、微波輻射和散射計、側視雷達、專題成像儀、成像光譜儀等，遙感器正在向多光譜、多極化、微型化和高分辨率的方向發展。遙感器接受到的數字和圖像信息，通常采用三種記錄方式：膠片、圖像和數字磁帶。其信息通過校正、變換、分解、組合等光學處理或圖像數字處理過程，提供給用戶分析、判讀，或在地理信息系統和專家系統的支持下，制成專題地圖或統計圖表，為資源勘察、環境監測、國土測繪、軍事偵察提供信息服務。我國已成功發射并回收了10多顆遙感衛星和氣象衛星，獲得了全色像片和紅外彩色圖像，并建立了衛星遙感地面站和衛星氣象中心，開發了圖像處理系統和計算機輔助制圖系統。從“風云二號”氣象衛星獲取的紅外云圖上，我們每天都可以從電視機上觀看到氣象形勢。

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