遙感技術(shù)為湖泊“把脈問診” 未來發(fā)展可期

　　中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究研究員宋開山團(tuán)隊和合作方利用遙感技術(shù)等手段監(jiān)測水體富營養(yǎng)化程度，可提前對藍(lán)綠藻暴發(fā)進(jìn)行預(yù)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(yǎng)化，主要體現(xiàn)在氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入水體導(dǎo)致藻類快速繁殖。當(dāng)藻類死亡時，大量消耗水體溶解氧量，導(dǎo)致魚類等生物大量死亡、水生態(tài)系統(tǒng)崩潰。藻類大量死亡會導(dǎo)致水體散發(fā)惡臭味道，一些水藻(藍(lán)綠藻)還會產(chǎn)生毒素，造成嚴(yán)重污染。
 

　　宋開山團(tuán)隊與中國科學(xué)院南京地理與湖泊所研究員段洪濤、施坤等通過衛(wèi)星遙感與實(shí)際布點(diǎn)相結(jié)合，構(gòu)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(jiān)測湖泊和水庫的富營養(yǎng)化程度，還可以估算藻毒素的含量。宋開山說，創(chuàng)新點(diǎn)是模型中加入關(guān)鍵變量——藍(lán)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(shù)識別，又能準(zhǔn)確反映藍(lán)綠藻濃度，提高遙感技術(shù)測算藍(lán)綠藻濃度的準(zhǔn)確性，也是估算藻毒素的關(guān)鍵。
 

　　衛(wèi)星遙感調(diào)查具有視點(diǎn)高、視域廣、數(shù)據(jù)采集快和重復(fù)、連續(xù)觀察的特點(diǎn)，獲取的資料為數(shù)字化，可直接進(jìn)入用戶的計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)。衛(wèi)星遙感調(diào)查具有傳統(tǒng)的調(diào)查方法無法比擬的優(yōu)勢。衛(wèi)星遙感調(diào)查在土地資源、森林資源，地質(zhì)礦產(chǎn)資源、水利資源調(diào)查和農(nóng)作物估產(chǎn)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
 

　　遙感平臺是遙感過程中乘載遙感器的運(yùn)載工具，它如同在地面攝影時安放照相機(jī)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(jī)、火箭、人造衛(wèi)星、載人宇宙飛船等。遙感器是遠(yuǎn)距離感測地物環(huán)境輻射或反射電磁波的儀器，除可見光攝影機(jī)、紅外攝影機(jī)、紫外攝影機(jī)外，還有紅外掃描儀、多光譜掃描儀、微波輻射和散射計、側(cè)視雷達(dá)、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(fā)展。遙感器接受到的數(shù)字和圖像信息，通常采用三種記錄方式：膠片、圖像和數(shù)字磁帶。其信息通過校正、變換、分解、組合等光學(xué)處理或圖像數(shù)字處理過程，提供給用戶分析、判讀，或在地理信息系統(tǒng)和專家系統(tǒng)的支持下，制成專題地圖或統(tǒng)計圖表，為資源勘察、環(huán)境監(jiān)測、國土測繪、軍事偵察提供信息服務(wù)。我國已成功發(fā)射并回收了10多顆遙感衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星，獲得了全色像片和紅外彩色圖像，并建立了衛(wèi)星遙感地面站和衛(wèi)星氣象中心，開發(fā)了圖像處理系統(tǒng)和計算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)。從“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星獲取的紅外云圖上，我們每天都可以從電視機(jī)上觀看到氣象形勢。