Page 74 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

第三章 遥感监测技术

神经元的转换函数，得到最优 LAI 估计；基于植被指数遥感机理，利用神经网络法构建了

全国尺度 FPAR 遥感估算方法，实现了国家尺度月度 FPAR 产品生产；引入 MODTRAN4
大气辐射传输模型，对“劈窗”算法中的劈窗系数进行了改进，实现了多光谱地表温度遥
感反演；通过尺度转换，构建基于多源数据的土壤水分耦合模型；利用 RossThick 核函数

与 LiSparseR 核函数，拟合地表二向性反射特征，建立了地表粗糙度反演方法等。
第四，建立了基于知识发现的宏观生态要素类型变化快速监测方法，以历史时期土地
利用 / 土地覆盖数据为本底，自动抽取现时遥感影像的大样本，构建生态要素类型的特征

光谱空间，实现变化像元监测和变化像元自动归类，且样本遴选、分类器构建过程中不需
要人工干预；提出基于“地理对象”的高分辨率遥感影像多尺度分割技术，基于自主高分
辨率卫星实现了重点区域生态遥感监测数据的动态更新与生态要素变化高精识别。

第五，针对国家生态环境督察执法的需要，突破多源异构生态遥感监测数据的时空尺
度匹配、人类活动对生态系统变化贡献率定量识别等关键技术，提出了人类干扰指数、开

发建设强度等定量遥感监测指标，建立了国家自然保护区、重要生态功能区、生物多样性
优先保护区、重大生态工程建设区、矿产资源开发区等人类干扰活动和生态保护成效业务
化遥感监测技术体系，实现了基于国产环境卫星等多源遥感卫星的生态环境监管；提出基

于“格局—质量—功能—问题—胁迫”范式的国家生态环境调查评估技术方法，建立了由
315 个指标、416 个模型构成的天—地一体化的全国生态调查评估方法体系，揭示了全国

生态系统时空变化特征及分布规律，找出了生态系统变化的主要驱动力，明确了国家生态
安全底线。

四、环境遥感监测技术应用进展

（一）大气监测
1. 对有害气体的监测

人为或自然条件下产生的 SO 2 、氟化物等对生物机体有毒害的气体，通常采用间接解
译标志监测。植被受污染后对红外线的反射能力下降，其颜色、纹理及动态标志都不同于
正常植被，利用这些特点可以间接分析污染情况。王雪梅等分析了卫星遥感像元信息构成

的物理机制，将像元信息概化为土壤、植被、水体等基本信息类型的线性集合与污染气体
（SO 2 、NOx）信息的简单叠加，首次从 TM 卫星数据直接定量提取珠江口地区大气污染气

体累加浓度信息，实验结果表明，所提取的污染信息满足精度要求。
2. 对城市热岛效应的监测
城市热岛效应也称大气热污染现象，是城市化发展导致城市气温高于外围郊区气温的

现象。利用热红外遥感测定地物的辐射温度，推算出地物温度，进而根据热效应的差异，
能有效地探测出热源。利用光学技术或计算机对热图像作密度分割，根据少量同步实测温
度，正确绘制出城市的等温线，可详细反映该城市热污染的分布情况，分析城市温度和其

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