① 衛星遙感技術的應用實例
氣象衛星的估算應用比較廣泛。前面說過,氣象衛星還能夠對農作物長勢、病蟲害及凍害進行監測,但這只是一方面。氣象衛星能夠對災害面積進行估計,對農作物收成作出估算,甚至對各種資源,如漁業資源,能進行遙感探測,顯示出其獨特的本領。
舉例說,早在1991年,在江淮地區發生特大洪水時,江蘇省氣象局農業氣象中心利用接收到的氣象衛星資料,估計出江蘇省受淹農田面積為53.3萬公頃。江蘇省民政廳正是參考了這個遙感結果來分發救災款物的。
利用衛星進行估產不是最近的事,早在二十多年前,美國為了研究國際市場的小麥價格,在麥收前兩個月,利用衛星對前蘇聯小麥進行了測算,認為蘇聯產量約為9140萬噸,結果後來進行核對,誤差不到1%。
氣象衛星是怎麼利用遙感信息資料進行估產的呢?原來,植物的綠葉是進行光合作用的基本器官。一般地說,植物葉面積越大,光合作用就越強,經濟產量就可能越高,這是一種植物生理機制,這種生理機制反映的信息也就通過其反射光譜的不同波段反映出來。當作物葉子遭受乾旱、病蟲害時,葉片的含水量會減少,葉綠素減少,光合作用也相應減弱,此時葉綠素吸收藍光、紅光能力降低。同時,作物在不同的生長和發育階段,由於葉片的葉綠素含量和內部結構不同,它們的光譜反映曲線也會不同。根據這種原理,氣象衛星就可以捕捉到作物的生長情況,進而推算未來的收成。
美國的第三代業務極軌氣象衛星,在作物估產方面成績不小。該衛星在運行過程中,每天有四次掃過同一具體地點,在無雲的地區,它們可以很快地反映植物葉綠素對光的吸收率和反射率,通過反射率值可以算出綠度值,通過綠度值就可以監測作物生長狀況,進而估計作物產量。
1985年我國就在天氣系統開展了遙感綜合測產項目,1990年正式投入業務運行。實踐證明,該技術對農作物的估產具有迅速、宏觀、准確的特點,可以彌補傳統農業估產時間長、效率低的不足。
利用氣象衛星遙感漁業資源的原理與小麥估產有所不同。應用氣象衛星可以用紅外遙感儀器測出海水表面溫度,在繪出海水表層溫度分布等值線圖後,就可以根據魚類生活規律與海水溫度的關系來確定漁場位置,並繪成漁海況速報圖。美國、日本已有漁海況速報系統,它包括衛星海況圖和漁海況圖。它們可以作為漁民海洋捕撈業的重要參考。
2013年1月27日以來,中國有130萬平方公里的面積受到灰霾天的影響。據悉,這也是中國首次確切公布灰霾天的影響范圍。此次能及時向公眾發布灰霾影響范圍的相關信息得益於,中國從2013年1月1日起,對70多個城市開展了PM2.5的監測,而且還開始運用衛星遙感技術、從空中監測灰霾的影響范圍。利用衛星遙感技術監測灰霾相當於每一平方公里就能收集到一組監測數據,這樣的監測密度是普通地面監測站點不能覆蓋的。灰霾監測中衛星遙感手段的應用,不僅可以彌補灰霾地面監測站點所不能覆蓋到的區域,而且衛星遙感得到的灰霾分布、面積、等級、頻次等指標可以大大豐富、完善當前的地麵灰霾監測指標,有助於全面、客觀地掌握灰霾的發生狀況。此外,基於灰霾的光學特徵開展的衛星灰霾遙感監測,可以較好地用於識別灰霾的發生及其嚴重程度。