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水深遙感是利用遙感手段量測水深無疑是一種十分有效的方法。它可以發揮遙感「快速、大範圍、准同步、高解析度獲取水下地形信息」的特長,解決災害期間水深量測的困難,及時取得淹沒狀況的第一手資料,同時還可以災前、災中及災后的水深分佈評估災害損失。水深遙感方法可以用於大範圍海域的水深圖製作,尤其適用於如江蘇岸外幅射沙洲水淺、低潮時出露灘地面積大、潮水溝動蕩不定的水域地形的高程測量。


1 水深遙感 -關於遙感

遙感一詞來源於英語「Remote Sensing」,其直譯為「遙遠的感知」,時間長了人們將它簡譯為遙感。遙感是20世紀60年代發展起來的一門對地觀測綜合性技術。自20世紀80年代以來,遙感技術得到了長足的發展,遙感技術的應用也日趨廣泛。隨著遙感技術的不斷進步和遙感技術應用的不斷深入,未來的遙感技術將在中國國民經濟建設中發揮越來越重要的作用。

關於遙感的科學含義通常有廣義和狹義兩種解釋:
廣義的解釋:一切與目標物不接觸的遠距離探測。
狹義的解釋:運用現代光學、電子學探測儀器,不與目標物相接觸,從遠距離把目標物的電磁波特性記錄下來,通過分析、解譯揭示出目標物本身的特徵、性質及其變化規律。

2 水深遙感 -組成

水深遙感水深遙感
遙感是一門對地觀測綜合性技術,它的實現既需要一整套的技術裝備,又需要多種學科的參與和配合,因此實施遙感是一項複雜的系統工程。根據遙感的定義,遙感系統主要由以下四大部分組成:
  
1、信息源 信息源是遙感需要對其進行探測的目標物。任何目標物都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性,當目標物與電磁波發生相互作用時會形成目標物的電磁波特性,這就為遙感探測提供了獲取信息的依據。
  
2、信息獲取 信息獲取是指運用遙感技術裝備接受、記錄目標物電磁波特性的探測過程。信息獲取所採用的遙感技術裝備主要包括遙感平台和感測器。其中遙感平台是用來搭載感測器的運載工具,常用的有氣球、飛機和人造衛星等; 感測器是用來探測目標物電磁波特性的儀器設備,常用的有照相機、掃描儀和成像雷達等。
  
3、信息處理 信息處理是指運用光學儀器和計算機設備對所獲取的遙感信息進行校正、分析和解譯處理的技術過程。信息處理的作用是通過對遙感信息的校正、分析和解譯處理,掌握或清除遙感原始信息的誤差,梳理、歸納出被探測目標物的影像特徵,然後依據特徵從遙感信息中識別並提取所需的有用信息。
  
4、信息應用 信息應用是指專業人員按不同的目的將遙感信息應用於各業務領域的使用過程。信息應用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統的數據源,供人們對其進行查詢、統計和分析利用。遙感的應用領域十分廣泛,最主要的應用有: 軍事、地質礦產勘探、自然資源調查、地圖測繪、環境監測以及城市建設和管理等。

3 水深遙感 -原理

水深遙感水深遙感
振動的傳播稱為波。電磁振動的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長由短至長可依次分為:γ-射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。電磁波的波長越短其穿透性越強。遙感探測所使用的電磁波波段是從紫外線、可見光、紅外線到微波的光譜段。 太陽作為電磁輻射源,它所發出的光也是一種電磁波。太陽光從宇宙空間到達地球表面須穿過地球的大氣層。

太陽光在穿過大氣層時,會受到大氣層對太陽光的吸收和散射影響,因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長而變化。通常把太陽光透過大氣層時透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有:紫外、可見光和近紅外波段。 地面上的任何物體(即目標物),如大氣、土地、水體、植被和人工構築物等,在溫度高於絕對零度(即0°k=-273.16℃)的條件下,它們都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性。當太陽光從宇宙空間經大氣層照射到地球表面時,地面上的物體就會對由太陽光所構成的電磁波產生反射和吸收。由於每一種物體的物理和化學特性以及入射光的波長不同,因此它們對入射光的反射率也不同。各種物體對入射光反射的規律叫做物體的反射光譜。

4 水深遙感 -分類

水深遙感水深遙感
水深遙感的專業人員為研究和應用遙感技術,根據不同的角度對遙感作如下分類:
1、按搭載感測器的遙感平台分類: 根據遙感探測所採用的遙感平台不同可以將遙感分類為:地面遙感,即把感測器設置在地面平台上,如車載、船載、手提、固定或活動高架平台等;航空遙感,即把感測器設置在航空器上,如氣球、航模、飛機及其它航空器等; 航天遙感,即把感測器設置在航天器上,如人造衛星、宇宙飛船、空間實驗室等。

2、按遙感探測的工作方式分類: 根據遙感探測的工作方式不同可以將遙感分類為:主動式遙感,即由感測器主動地向被探測的目標物發射一定波長的電磁波,然後接受並記錄從目標物反射回來的電磁波;被動式遙感,即感測器不向被探測的目標物發射電磁波,而是直接接受並記錄目標物反射太陽輻射或目標物自身發射的電磁波。

3、按遙感探測的工作波段分類: 根據遙感探測的工作波段不同可以將遙感分類為:紫外遙感,其探測波段在0.3~0.38um之間; 可見光,其探測波段在0.38~0.76um之間; 紅外遙感,其探測波段在0.76~14um之間;微波遙感,其探測波段在1mm~1m之間;多光譜遙感,其探測波段在可見光與紅外波段範圍之內。

5 水深遙感 -特點

水深遙感水深遙感
水深遙感作為一門對地觀測綜合性技術,它的出現和發展既是人們認識和探索自然界的客觀需要,更有其它技術手段與之無法比擬的特點。遙感技術的特點歸結起來主要有以下三個方面:

1、探測範圍廣、採集數據快: 遙感探測能在較短的時間內,從空中乃至宇宙空間對大範圍地區進行對地觀測,並從中獲取有價值的遙感數據。這些數據拓展了人們的視覺空間,為宏觀地掌握地面事物的現狀情況創造了極為有利的條件,同時也為宏觀地研究自然現象和規律提供了寶貴的第一手資料。這種先進的技術手段與傳統的手工作業相比是不可替代的。

 2、能動態反映地面事物的變化: 遙感探測能周期性、重複地對同一地區進行對地觀測,這有助於人們通過所獲取的遙感數據,發現並動態地跟蹤地球上許多事物的變化。同時,研究自然界的變化規律。尤其是在監視天氣狀況、自然災害、環境污染甚至軍事目標等方面,遙感的運用就顯得格外重要。

 3、獲取的數據具有綜合性: 遙感探測所獲取的是同一時段、覆蓋大範圍地區的遙感數據,這些數據綜合地展現了地球上許多自然與人文現象,宏觀地反映了地球上各種事物的形態與分佈,真實地體現了地質、地貌、土壤、植被、水文、人工構築物等地物的特徵,全面地揭示了地理事物之間的關聯性。並且這些數據在時間上具有相同的現勢性。

6 水深遙感 -探測技術

水深遙感水深遙感

水深遙感中的海洋遙感技術,主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術。
  
海洋聲學遙感技術是探測海洋的一種十分有效的手段。利用聲學遙感技術,可以探測海底地形、進行海洋動力現象的觀測、進行海底地層剖面探測,以及為潛水器提供導航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。
  
海洋遙感技術是海洋環境監測的重要手段。衛星遙感技術的突飛猛進,為人類提供了從空間觀測大範圍海洋現象的可能性。目前,美國、日本、俄羅斯等國已發射了10多顆專用海洋衛星,為海洋遙感技術提供了堅實的支撐平台。
  
中國的海洋遙感技術始於70年代,開始是藉助國外氣象衛星和陸地衛星的資料,開展空間海洋的應用研究,解決中國海洋開發、科學研究等實際問題。同時,中國積極研究發展本國的衛星遙感技術。1990年9月,中國發射「風雲-1乙」衛星,該衛星上有兩個波段為專用的海洋窗口,用于海洋遙感探測。

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