空間技術在自然災害及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用

王進鋒 許懷中 唐樂

摘要：目前，我國自然災害與生態(tài)環(huán)境問題頻發(fā)，為降低這種不良因素的影響采用科學的空間技術措施能夠對自然災害與生態(tài)環(huán)境實施全面的監(jiān)測，對此文章結合空間技術的重要性，探討該技術在自然災害與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的具體應用。

關鍵詞：空間技術;自然災害;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測

地貌是地域分異的重要標志和主導因素，也是土地分級與分類的主導標志，它直接或間接地影響著土地利用方向、結構、布局和改造措施。地形部位指中小地貌單元，即對大地貌類型進行進一步細分，地形部位是耕地質量等級評價的重要指標。

1空間技術的重要性

隨著人類各種各樣活動的增多，賴以生存的地球正在面臨著非常嚴峻的考驗生態(tài)環(huán)境遭受嚴重破壞，自然災害頻繁出現、自然資源的損失比較嚴重。為了更好的接受這一考驗，實現各方面的可持續(xù)發(fā)展，人類需要對環(huán)境的變化以及自然災害等進行準確以及完整的監(jiān)測，而這些動作的完成需要在地球空間信息獲取的基礎之上才可以實現。如何更好的獲取地球空間的具體信息？使用之前傳統(tǒng)的單點野外調查法，將會使得效率非常低下，和現實需求已經不再適應。面對地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)等空間信息技術的迅速發(fā)展，使得人們在災害的監(jiān)測以及預警方面做出了非常大的貢獻，此技術具備比較突出的特點：觀測的范圍非常廣泛，重復觀測的頻率比較高，可以完成全天候的觀測，獲取的信息比較迅速以及準確，運行非常的穩(wěn)定等[1]。

2空間技術類型

2.1遙感技術

對遠距離無法接觸的物體，通過輻射電磁波，利用物體反射的特性，測量、識別和分析目標物的性質，遙感技術從利用波段上可以分為可見光、反射紅外線和微波遙感技。目前遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中主要應用于地質、水文、氣象、海洋、農業(yè)、地球資源探測、環(huán)境監(jiān)測、城鄉(xiāng)規(guī)劃及土地管理以及軍事偵查等領域，從目前環(huán)境監(jiān)測發(fā)展狀況可以看出，遙感技術能夠測定大氣濕度、氣溫;水體葉綠素含量、水色、水溫、泥沙含量;大氣中空氣污染物的濃度值;環(huán)境污染中固體廢棄物的分布堆放量以及影響范圍等，能夠實現對環(huán)境污染的跟蹤調查，預測擴散方向和程度，估算環(huán)境污染造成損失。傳統(tǒng)環(huán)境調查工作往往需要人工進行實地測量，具有工作量大、耗時長、測量誤差較大、進度慢等問題，與之相比，遙感技術的應用優(yōu)勢極明顯，具有速度快、覆蓋面廣、信息量大等優(yōu)勢，具受自然環(huán)境的影響和限制較小，目前在全球環(huán)境監(jiān)測中得到廣泛應用，對環(huán)境質量的改善起到極大的推動作用。

2.2衛(wèi)星導航定位

衛(wèi)星導航定位指的是在無線電信號的引導下，由用戶自身完成的無線電定位系統(tǒng)，其具備定時精度高、空間三維定位及運動速度矢量比較確定的特點。當前，在國家戰(zhàn)略型新興產業(yè)中，衛(wèi)星導航定位屬于非常重要的組成部分。衛(wèi)星導航定位具備全天時、全天候以及高精度的特點，因此，當災害發(fā)生之后，可以使用衛(wèi)星導航以及互聯(lián)網等技術之間的結合，可以保障移動信息采集得到及時的報送，除此之外，如果通信出現了臨時中斷的情況，那么依然可以利用具體的北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)當中的短報文功能，還可以非常及時的報送災區(qū)交通的具體信息，非常的方便[2]。

2.3衛(wèi)星通訊技術

衛(wèi)星通信是地球上（包括陸地、水面和低層大氣中）無線電通信站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站而進行的空間微波通信，衛(wèi)星通信是地面微波接力通信的繼承和發(fā)展。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要分為兩個部分，就是衛(wèi)星和地面站，而衛(wèi)星通信技術實際上就是把衛(wèi)星作為信息中轉站，實現兩地甚至多地間無線通信。衛(wèi)星通信技術有著很多優(yōu)勢和長處，比如，通信范圍大，因為只要有衛(wèi)星信號波覆蓋的地方就可以實現通信;通訊質量好，可靠性高，衛(wèi)星通訊實現方式是點對點的，中轉環(huán)節(jié)少，相對來說比較穩(wěn)定;部署靈活，衛(wèi)星小站建設不受地理條件的限制，在陸地和海上均可實現。除此之外，不易受到惡劣天氣的影響（C波段），只要提供地面接收設備，就可以執(zhí)行衛(wèi)星通信。不過衛(wèi)星通訊也有不足之處，主要包括傳輸延時大，表現為打電話時，一方要等0.5秒才能聽完整另一方講話，網絡速度由于延時大，反應速度較慢;存在日凌中斷現象，表現為太陽活動異常期間，會造成通訊中斷;覆蓋范圍廣，但也存在覆蓋盲區(qū)。

3空間技術在自然災害及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用分析

世界上很多國家都把災害預警和監(jiān)測作為空間技術最主要的應用領域之一，災害具有發(fā)生突然、發(fā)展迅速、影響范圍大、人員難以靠近、摧毀各種地面設施（包括監(jiān)測和通信設施）等特點，只有不會被災害摧毀的衛(wèi)星系統(tǒng)才能保證在任何情況下都能穩(wěn)定工作。衛(wèi)星遙感技術在災害監(jiān)測和應急響應、災情評估和恢復重建等方面已顯示出巨大潛力，減災領域也是遙感技術最能出效益，最能發(fā)揮全天候、全天時、動態(tài)探測能力的領域。氣象衛(wèi)星、雷達、可見光高分辨率衛(wèi)星數據可以用來對雨情、水情、工情等進行實時監(jiān)測，以便及時地對洪水調控作出反應。在地理信息系統(tǒng)的支持下，對比災前、災后的水體范圍，結合數字專題圖，如行政區(qū)劃圖、土地利用類型圖、生命線分布圖、人口分布圖、工農業(yè)產值分布圖、社會經濟統(tǒng)計數據等，可以快速進行淹沒地區(qū)類別、受災人口分布、受災面積、房屋損失等受災情況的精確統(tǒng)計。

結語

綜上所述，空間技術在自然災害與環(huán)境監(jiān)測的應用上具有很強的信息化優(yōu)勢。通過上面分析相信在不久的將來空間技術應用將會更加廣泛，并且會朝著高精尖的方向發(fā)展，能夠為我國環(huán)境建設等提供有力的技術支持。

參考文獻

[1]國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）[J].衛(wèi)星應用，2015（11）：64-70.

[2]劉三超，高懋芳.災害監(jiān)測應急虛擬衛(wèi)星星座及應用服務研究[J].航天器工程，2018，27（4）：127-134.