Page 236 - 生态环境监测技术应用

第十三章 水文地质勘察研究

含水量、水体质量等，一般采用多光谱、高光谱和激光雷达卫星数据获取相关参数。
目前主要使用 Landsat 系 列、SPOT 系 列、ASTER、ALOS/AVNIR、MODIS、
GF-1、GF-2、GF-4、资源三号等光学遥感数据监测地表水水体面积动态变化。

除光学遥感数据外，雷达卫星数据也应用于地表水域空间识别。
早期的遥感降水反演主要依赖于地球静止（geo-stationary earth orbit，GEO）
卫星和近地轨道（lowearth orbit，LEO）卫星进行被动遥感。1997 年，美国和日
本合作发射的热带降雨观测卫星（tropicalrainfall measuring mission，TRMM）搭

载了世界上第一台星载主动式的相位数组降水雷达（precipita-tion radar，PR），
开启了全球降水监测的新纪元。
近几十年来，为高效利用搭载不同传感器的卫星数据，基于经验和物理原理
等的降水反演算法大量涌现。目前，TRMM、全球降雨观测计划（globalsatellite
mapping of precipitation，GSMaP）和全球降水气候计划（global precipitation

climatology project，GPCP）数据集，已广泛应用于全球和区域尺度的降水监测
与研究。
传统的蒸散发研究是直接使用蒸渗仪、大孔径闪烁仪等测量仪器对蒸散量进

行直接观测，受时空尺度限制，无法满足大尺度大范围长时间序列的区域蒸散量
观测要求。而遥感获取的气象数据覆盖范围较广、时间序列较长，通过建立不同
的蒸散发遥感反演估算的方法，可对蒸散量进行估算，并在国内外得到广泛应用，
且预测精度较高。

固态地表水主要包括冰川和永久积雪，其空间分布的位置、边界和面积主要
采用光学遥感卫星数据获取，技术较为成熟。主要采用高程测量卫星（ICESat）
上搭载的地学激光测高卫星，而极地冰冻圈目前主要采用欧洲航天局发射的
Cryosat-2 测高卫星确定地球大陆冰盖和海洋冰盖厚度的变化。陆面水域空间动

态变化主要通过卫星平台上搭载的激光测高仪、雷达高度计等设备进行测量，水
体深度监测则是通过建立水深与光谱反射率的解析模型，利用辐射传输方程进行
反演。
区域地下水储存量变化空间探测主要采用重力卫星数据，陆域水储量包括地

下水、土壤水、地表水储量。重力卫星可以实现 200km 分辨率的地下水储量动
态监测，可作为传统地下水储存量评估的重要补充和验证手段。目前，全球主要
的重力卫星包括德国发射的 CHAMP 卫星，欧洲航天局于发射的 GOCE 卫星，

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