——大氣遙感——
定量監(jiān)測氣溶膠
近些年，大氣臭氧減少、煙霧彌漫難以消散，這樣的問題成為社會普遍關(guān)注的焦點。但有一個詞“氣溶膠”常常和這些大氣問題相伴提起，或許從它的身上我們可以找到問題的關(guān)鍵。
“秸稈焚燒的煙塵、人為活動的揚塵和植物花粉顆粒物，就是氣溶膠的具體實例。汽車尾氣和各種鍋爐的化石原料燃燒排放氣體可以轉(zhuǎn)化為微小細粒子。”陳良富說，“它不僅對人體造成危害，而且氣溶膠作為云凝結(jié)核，使地氣系統(tǒng)的能量平衡失衡，從而影響區(qū)域和全球氣候，大量的細粒子氣溶膠還會形成嚴重的灰霾天氣。”
面對氣溶膠我們真就束手無策嗎？當(dāng)然不會！“在眾多類型的監(jiān)測技術(shù)中，衛(wèi)星遙感可以提供廣闊背景上的氣溶膠區(qū)域分布信息，是唯一實現(xiàn)全球氣溶膠監(jiān)測的手段。”陳良富介紹，定量研究氣溶膠在全球范圍內(nèi)的時空變化特征與演變規(guī)律上有其他站點監(jiān)測無法比擬的優(yōu)勢，輔以米散射原理的地基激光雷達提供的氣溶膠垂直分布信息，可以獲得區(qū)域分布的近地面PM2.5質(zhì)量濃度的監(jiān)測，實現(xiàn)城市群、郊區(qū)和廣大農(nóng)村區(qū)域的空氣質(zhì)量監(jiān)測。
說到大氣遙感，還有一點不得不提——灰霾。比如北京以及華北地區(qū)的天空常常披著灰色的面紗，給人們生活出行造成很大的困擾，“這正是灰霾在作祟，”陳良富研究員說，“美國的網(wǎng)站總用衛(wèi)星圖像來說中國的污染太嚴重，對此科學(xué)家們解釋說是由于天氣穩(wěn)定利于污染物排放的積累所致。其實這里存在一個誤解。”
陳良富解釋，用了五種方式的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)對灰霾天進行分析，發(fā)現(xiàn)人為排放積累不至于引起如此面積大、強度高的污染。那空氣污染的原因究竟是什么呢？通過遙感探測發(fā)現(xiàn)，每年10月到次年的3月期間，每2—3天在2公里以上的高空就有一股從西風(fēng)帶吹來的浮塵，當(dāng)它抵達華北平原上空后，由于地勢降低，風(fēng)速下降以后浮塵便會往下與污染物相混合，遭遇水汽后細粒子個體便迅速增大就造成大范圍高強度的污染現(xiàn)象。如果遇上南邊氣流比較強會形成華北地區(qū)持續(xù)多天的重污染天氣。若僅通過地面觀測的話恐怕難以得知這一現(xiàn)象的起因，在這些需要大尺度的觀測工作上，遙感無疑起到了不可替代的作用。
——水資源遙感——
讓水質(zhì)監(jiān)測與評估更真實
水是萬物生長之本，湖泊更是自然的神作，但近些年，隨著我國工業(yè)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，江河湖泊面臨水質(zhì)污染的嚴峻問題。
能否利用遙感技術(shù)來進行江河湖泊水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測呢？郭子祺說：“水體及其污染物質(zhì)的光譜特性是利用遙感信息進行水質(zhì)監(jiān)測與評估的依據(jù)。國內(nèi)外許多學(xué)者利用遙感的方法估算水體污染的參數(shù)，以監(jiān)測水質(zhì)變化情況。” 此外，郭子祺介紹，利用遙感技術(shù)進行水環(huán)境監(jiān)測與水體富營養(yǎng)評價，存在很大的優(yōu)勢：信息獲取快速、省時省力等特點，不僅能夠較好的反映出研究水質(zhì)的空間分布特征，而且更有利于大面積水域的快速監(jiān)測。遙感技術(shù)無疑給湖泊環(huán)境變化研究帶來了福音。
“在整個水資源管理方面，遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，正發(fā)揮著越來越重要的作用。”郭子祺告訴記者，“水質(zhì)的好壞有一個劃分指標(biāo)，目前利用遙感技術(shù)獲得的光譜數(shù)據(jù)進行水質(zhì)參數(shù)反演精度還不高，還達不到環(huán)保部門的要求。如何使這一技術(shù)有效應(yīng)用呢？目前的做法是在測量區(qū)域布置一些水質(zhì)傳感器，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可24小時連續(xù)測量水質(zhì)的多種參數(shù)，用于提高水質(zhì)遙感反演精度，使其接近或達到相關(guān)行業(yè)要求。”