遙感技術在湖泊環境研究中的應用

毛玉婷

（江西省山江湖開發治理委員會辦公室 江西南昌 330046）

湖泊同自然界中的土壤、各種生物及大氣環境有著緊密的聯系，可以看作是特殊的自然綜合體，儲存著大量的礦藏，還具有承載地表水的功能。近年來，遙感技術在湖泊環境研究中應用越來越廣泛，更具經濟、實效和宏觀的特點，掀開了湖泊研究領域的新篇章。筆者結合多年的工作經驗，通過查閱文獻的方式對遙感技術在湖泊研究領域中的應用狀況進行綜述，從而促進湖泊生態地質環境中遙感技術的發展。

1 湖泊水文參數遙感測試

湖泊生態環境的影響因素多樣化，其中水深值是湖泊水文參數中首要參數。遙感圖像推算水深值依據的是灰度值與水中光的衰減程度，其原理具體如下：可見光在進入水體后能量不會保持不變，受水體、水中粒狀物等物質的吸收作用，再加上水分子、溶解物及懸浮顆粒和湖泊底質的散射，造成光的能量的衰減和損失，而可見光的能量的衰減與水深值成正比[1]。

2 湖泊水質遙感監測

水質的影響因素眾多，主要可歸結為：湖水中的溶解性有機物,藻類種類，藻類的濃度以及分布，懸浮顆粒物,葉綠素-a濃度?；谒w的散射度進行考察，由于湖泊中的泥沙和葉綠素會在可見光層面改變散射度，從而水體遙感圖像的色調也發生變化。此外，水體遙感圖像色調變化也能夠表現水體不同類型和程度的受污染等變異。

3 湖冰遙感監測

湖泊的性狀會因其所處地域、區域的環境以及氣候的變化而發生相應的改變，而湖冰是湖泊性狀變化的其中一個重要反應。湖冰的研究指標主要是湖冰的形成、持續時間、規模大小以及解凍特征等[2]。在湖冰層面，我國的遙感監測未有達到大面積、大規模，而是集中于具有典型特征的高緯度高海拔地區湖泊。

4 湖泊變遷遙感調查

湖泊區域生態環境的變化主要依據水體面積的擴張或萎縮。湖泊水體信息可以運用常規圖像進行提取，因遙感圖像可以明確清晰顯示湖泊水體邊界。而湖泊變遷遙感調查指的是，利用湖泊水體不同階段的信息與相應的不同時期的遙感數據計算和比較，分析湖泊水體面積是否擴張或萎縮。湖泊變遷遙感調查由于存在時段的差距，可以具體歸納分為以下幾類：季際湖泊變遷遙感調查、年際湖泊變遷遙感調查和多年際湖泊變遷遙感調查。湖泊因類型的多樣性，變遷遙感調查在進行遙感數據源的選擇時以在軌衛星運行周期為依據[3]。

5 湖泊地質環境遙感調查

遙感圖像在分析、鑒定湖相地層上具有重要意義，它可以用不同的解譯標志，標示隸屬于不同時代的湖相地層。通過遙感調查對湖相地層的研究、分析與解譯可以更好地服務于湖泊研究與應用，諸如監測和預防湖岸的演變、湖泊未來狀態、湖盆淤積等。

6 湖泊遙感調查

我國平原湖泊目前已經得到了比較充分的開發與利用，主要被用于灘地和建成圍湖魚塘。對于鑒定湖泊資源的可應用類型，采用對研究區湖泊進行實地調查驗證，同時通過遙感圖像對研究區湖泊進行目標分析解譯，最后結合上述步驟再次運用遙感圖像對研究區湖泊進行目標類型修正，從而最終得出結論。

7 湖區生態環境遙感調查

湖區生態環境遙感調查的重要意義是研究、監測湖區生態環境狀況，從而采取措施預防并治理湖區環境的惡化[4]。湖泊萎縮導致的惡化現象具體有：土地沙質荒漠化、流域土壤侵蝕及水資源匱乏和草原退化。遙感技術則方便識別大多數的湖區生態環境變化，具體操作是在遙感解譯標志得到建立與應用后，結合多時相Landsat遙感數據最終得到完善、明確的湖區生態環境遙感調查。

綜上所述，湖泊作為顯示氣候及湖區環境變化的重要指標，其中內陸湖泊最為明顯，能夠靈敏的反映出環境和氣候的變化狀況，由此可見研究遙感技術在湖泊環境中的應用狀況具有非常重要的顯示意義。當前主要應用微波遙感數據源為SAR、SLAR和NOAA/AVHRR、Landsat及SPOT等多光譜遙感數據。不同遙感數據源相應的遙感信息提取技術應用范圍有限，且在分譜分辨率及空間分辨率方面也存在較大的差異，在實際應用過程中一定要根據實際情況，選取合適的遙感信息提取技術及遙感數據源，才能達到提高湖泊環境研究的效果。

[1]劉堂友,匡定波,尹球,等.湖泊藻類葉綠素-a和懸浮物濃度的高光譜定量遙感模型研究[J].紅外與毫米波學報,2004,23(1):11-15.

[2]于瑞宏,劉廷璽,李暢游,等.干旱區草型湖泊懸浮固體濃度及水深的遙感與分析[J].水利學報,2005,36(7):853-862.

[3]唐伶俐,李傳榮,戴昌達.雷達衛星在1998年抗洪減災中的作用[J].遙感技術與應用,1998,13(4):2-4.

[4]陳賢章,王光宇,李文君,等.青藏高原湖冰及其遙感監測[J].冰川凍土,1995,17(3):241-246.