《遥感地学分析》课程编写小组
2001年1月15日FY-1C观测到的渤海海域海冰监测图像
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2001年2月15日FY- 1C观测到的渤海海域海冰监测图像
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2.3 水体污染监测
利用遥感技术能迅速、同步地监测大范围水环境质 量状况及其动态变化，在这些方面弥补了常规监测手段 的不足，因此引起许多环境科学工作者的重视。就精度 而言，遥感方法通常低于常规监测方法，但遥感技术正 是通过这种精度上的损失，换取了水环境研究的区域性、 动态性和同步性，这正是把遥感技术应用于水环境研究 的意义所在。
在彩色红外图像上呈红褐色或紫红色, 在MSS7图像上呈浅色调
悬浮泥沙
水体浑浊
在MSS5像片上呈浅色调,在彩色红外片上呈淡蓝、 灰白色调,浑浊水流与清水交界处形成羽状水舌
石油污染
油膜覆盖水面
在紫外、可见光、近红外、微波图像上呈浅色调, 在热红外图像上呈深色调,为不规则斑块状
水中某些成分对波谱信号的散射远远大于水分子本 身对波谱信号的散射。不同水质呈现出不同的光谱特性。
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2.1 水体的光谱特性
不同叶绿素含量水体的反射光谱曲线
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2.1 水体的光谱特性
不同泥沙含量水体的反射光谱曲线
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2.2 水资源遥感
从水体中得到的遥感光谱信号是多种信号的复合体， 它包括了大气散射及水面、水底的反射以及水体中多种 综合因素的散射辐射。波长为的遥感光谱信号的传播过 程如下图所示 ：
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2组
2.1 水体的光谱特性
由高度为Z的传感器接受到的遥感光谱信号L可用下式表 示：
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2.1 水体的光谱特性

上图和上式可以看出，由于水体的透光性和水面的
反射性，由传感器接受到的水体遥感光谱信号包含了来
自大气、水面、水体以及水底各个不同层次的光谱信号，
是一个经过了叠加的综合信号。包括了水体中叶绿素的
光谱信号、悬浮泥沙、污染物、流场等的光谱信号。水
体遥感是复杂的。
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2.3 水体污染监测
在江河湖海各种水体中，污染物种类繁多。为了便 于用遥感方法研究各种水污染，习惯上将其分为富营养 化、悬浮泥沙、石油污染、废水污染、热污染和固体漂 浮物等几种类型。
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2.3 水体污染监测
污染类型
生态环境变化
遥感影像特征
富营养化 浮游生物含量高
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2.3 水体污染监测
从原理上说，遥感传感器记录的是地表物体的电磁 波辐射特性（强弱变化及空间变化），因此只有在较大 程度上直接或间接影响水体的电磁波辐射性质的水环境 化学物质才有可能通过遥感技术加以探测，并非所有水 环境化学研究的内容都可以辅以遥感手段。
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2.2 水资源遥感
水域变化监测 遥感研究自然历史变迁，尤以研究水域的演 变
最为突出，效果明显。这是因为，一是水域面积大，变 化快，形态独特；二是水在各波段具有明显的特性；三 是水域演变后多能在原地保留一定湿度和形态， 即“痕 迹”较为明显。因而，在遥感图像上图斑清晰，信息丰 富，较易辨别。 （1）河流、水系变化 （2）湖泊演变 （3）河口三角洲演变 （4）海岸带演变
能量 (Ed)，但水的散射会增加天空辐射能量(Eu)，而水 的吸收则会同时减少 Ed和 Eu。遥感探测的波谱信息就 是这种吸收和散射过程综合作用的结果。
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2.2 水资源遥感
利用遥感图像可进行海岸带岸线测量、河口及近岸 悬浮泥沙迁移，以及海洋环境监测，诸如海水温度、盐 度、水深、洋流、波浪、潮沙等海洋诸要素的测量，对 海洋的开发具有重要意义。遥感图像可提供大尺度、现 实性强、多层次、全天候、客观逼真的丰富信息，为海 洋研究及指导海洋渔业生产提供了基础。
遥感地学分析
Geography Analysis for Remote Sensing
第2章 水环境遥感
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内容提要
2.1 水体的光谱特性 2.2 水资源遥感 2.3 水体污染监测
2.3.1 内陆水体污染遥感监测 2.3.2 海洋污染遥感监测
2.1 水体的光谱特性
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2.2 水资源遥感
水文要素遥感研究 遥感技术能观测地球表面信息，而不是传统上某点
的观测值，并可观测一些传统方法观测不到的水文变 量。近年遥感技术的发展和应用，对水文科学的进展 起重大的推动作用。 （1）水位-面积和流域界定 （2）水深探测 （3）水温探测 （4）径流估算
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2.1 水体的光谱特性

纯水在 400～ 1100 nm之间的吸收和散射特 性
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2.1 水体的光谱特性
上图为纯水在400-1100nm之间分辨率为1nm的吸收和 散射特性。
然而,就多种传感器的表面水质监测而言,还必须知 道波谱段探测信号的反演能力。因为适当的波段划分,选 择和组合会带来许多优点:减少数据的选择过程,优化波 段组合算法,并减少多波段组合引起的噪声影响等。
2.3 水体污染监测
利用遥感技术研究水环境化学包括定性和定量两种 方法。定性遥感方法是通过分析遥感图像的色调（或颜 色）特征或异常对水环境化学现象进行分析评价的，这 往往需要了解水环境化学现象与遥感图像的色调（或颜 色）之间的关系，建立图像解译标志。定量遥感方法建 立在定性方法的基础之上，为了消除随机因素的影响， 通常需要获得与遥感成像同步（或准同步）的实测数据， 以标定定量数学模型。
水体遥感原理 水既可以吸收也可以散射通过水汽界面的波谱辐射
能量 (Ed)，但水的散射会增加天空辐射能量(Eu)，而水 的吸收则会同时减少 Ed和 Eu。遥感探测的波谱信息就 是这种吸收和散射过程综合作用的结果。
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2.2 水资源遥感
水体遥感原理 水既可以吸收也可以散射通过水汽界面的波谱辐射