什么是水环境遥感 我对遥感的理解
什么是遥感？遥感的水质监测遥感，什么是遥感呢？遥感可以干些什么？水资源遥感包括哪三大领域，遥感是什么?有什么用处？ 国内外在水工环领域中遥感技术的应用。
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我对遥感的理解
（1）：遥感，即遥远的感知。英文名“Remote Sensing”。
广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测。
狭义的遥感：从空中和地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等），通过传感器，对地球表面地物的电池波反射或发射信息进行探测，并经过传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和检测的综合技术。
（2）：应用大概在五大方面
1、资源遥感：如矿产资源方面利用遥感分析找矿，土地资源方面有土地覆盖，土地利用，土地资源评价，土地动态检测等；
2、城市遥感：如城市的扩展，城市生态环境，城市人口估算，城市规划等都可用遥感技术来实现；
3、环境遥感：如大气环境中的臭氧层、气溶胶、大气热污染等检测；水环境中的水污染，海上石油污染检测等；自然生态环境中的植被检测，荒漠化检测，水土流失检测等；
4、灾害遥感：例如洪灾遥感，火灾遥感，地质灾害遥感；
5、农业遥感：如植物的光谱特征、作物的估产、农业病虫害检测。
目前我国在陆地方面的遥感做的比较多，海洋方面的遥感技术还比较欠缺。
遥感在水环境领域的应用
我国的水污染问题越来越严重，随着工业化和城镇化的快速发展，江河湖泊面临这严峻的水质污染问题，这也带动了遥感技术在水质监测上的应用。据中科院研究院介绍，我国拥有的水质监测及评估遥感技术是基于水体及其污染物质的光谱特性研究而成的。国内外许多学者利用遥感的方法估算水体污染的参数，以监测水质变化情况。做法是在测量区域布置一些水质传感器，通过无线传感器网络技术可24小时连续测量水质的多种参数，用于提高水质遥感反演精度，使其接近或达到相关行业要求。这种遥感技术信息获取快速、省时省力，可以较好的反映出研究水质的空间分布特征，而且更有利于大面积水域的快速监测。遥感技术无疑给湖泊环境变化研究带来了福音。
遥感的重要性体现在哪
遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。
作用：遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。
比如：
1、地理数据获取
遥感影像是地球表面的“相片”，真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。这比传统的地图更容易被大众接受，影像地图已经成为重要的地图种类之一。
2、获取资源信息
遥感影像上具有丰富的信息，多光谱数据的波谱分辨率越来越高，可以获取红边波段、黄边波段等。高光谱传感器也发展迅速，我国的环境小卫星也搭载了高光谱传感器。这些地球资源信息能在农业、林业、水利、海洋、生态环境等领域发挥重要作用。
3、应急灾害资料
遥感技术具有在不接触目标情况下获取信息的能力。在遭遇灾害的情况下，遥感影像是我们能够方便立刻获取的地理信息。在地图缺乏的地区，遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息。在5.12汶川地震中，遥感影像在灾情信息获取、救灾决策和灾害重建中发挥了重要作用。海地发生强震后，已有多家航天机构的20余颗卫星参与了救援工作。
4、自然灾害遥感
我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统，可以应用于台风、暴雨、洪涝、旱灾、森林大火等灾害的监测能力特别是快速图像处理和评估系统的建立，具有对突发性灾害的快速应急反应能力，使该系统能在几小时内获得灾情数据，一天内做出灾情的快速评估，一周内完成详实的评估。
地表水监测技术路线
遥感在水资源方面的应用包括水资源调查、流域规划、水域面积分布及变化、径流估算、水深、水温、冰雪覆盖、土壤水分监测、冰凌监测、河口海岸带及浅海地形调查等方面。
特别是在人类足迹难以到达的荒凉地区，遥感技术可成为水文、水资源调查的有效手段。
例如，我国青藏高原在以往300年来先后经历了150多次探险考察，曾查出500多个湖泊，而近年来采用航空像片、卫星图像判读，不仅对这些湖泊的面积、形状进行了修正定位，而且还补充了地面考察或地图上未标明的300多个湖泊。
另外，红外遥感图像在识别含水层、判断充水断层、查明富水地段位置方面是很有利的。如美国在夏威夷群岛，利用红外遥感发现了200多处地下淡水出露点，从而解决了该岛对淡水的需求。
利用遥感图像可进行海岸带岸线测量、河口及近岸悬浮泥沙迁移，以及海洋环境监测，诸如，海水温度、盐度、水深、洋流、波浪、潮沙等海洋诸要素的测量，对海洋的开发具有重要意义。
遥感图像可提供大尺度、现实性强、多层次、全天候、客观逼真的丰富信息，为海洋研究及指导海洋渔业生产提供了基础。
遥感技术主要是什么
遥感技术应用于生态学
一、水文地质测绘及水资源评价
很多研究已表明了应用遥感图像进行填图及定性、定量评价的可能性。印度S.K.Nag等人运用卫星图像研究水地貌，用垂向电测深（VES）及地面地质研究岩层裂隙，在印度普鲁利亚地区指出了四种不同找水前景的水地貌区。I.V.Povkh等人运用遥感数据及GIS技术，在罗斯托夫东部地区，应用空间图像的地质、构造解译结果，通过植被指示在解译主题图上绘制矿化度分级，导出该区地下淡水分布预测图。谭克龙等人在内蒙巴彦宝力格地区，运用地面波谱测试，确定TM4、3、2为最佳组合波段的解译主要成图图像，利用TM6热红外图像提取地下水信息，用SPOT多光谱合成图像进行遥感水文地质测绘，通过专题图像处理、景观水文地质解译对比及水文地质条件分析、测绘，采用大气降水入渗模型和河水渗漏模型计算了地下水天然补给量，圈定出有供水前景的富水区2块，远景富水区1块。
更近一段时期，人们开始利用各种模型及GIS技术来表征单元体的水文地质作用过程。Van Der Somen等人讨论了应用断面二维地下水流模型来区分火山区上部、中部和下部水流系统的作用，以便进行水文地质填图。最近，法国和比利时联合在非州吉布提市用SPOT图像辅助找水，初步确定该市南部最有找水前景后，快速评价该区可再生资源和定出井位，建立10m、20m网距的数字高程模型DEM模拟地表排泄网并确定：①每个排泄流域和子流域；②沿每一水道各点的水流量；③每个干谷平均河道面积。运用地质数据、含水层水文地质数据（固有流速）和降雨地表水文数据在GIS上进行整理，评价了丰水期的渗入量，并根据裂隙的方向和性质组合，确定60个井位，为吉布提市提供了1200万t/a以上的水源地。
直接用线性影像的分析，在成井率很低的基岩山区勘察地下水效果良好，其理论依据是基岩地区地下水主要赋存在裂隙（断裂）带和风化带上。WATER早在1988年提出了线性特征分析手段。PerSander等人运用TM图像和SPOT图像，经图像处理，用3个解译步骤对线性影像进行独立成图，经过GIS软件分析、GPS勘测地面控制点与TM和SPOT数据精确校准及复验性检验，在加纳中部Voltaian盆地成功定出井位，成井率57%。
另外，热红外影像及雷达图像在水文地质研究中有特殊意义。热红外影像可以反映因地下水露头或浅层地下水存在而导致的地物热异常，而雷达图像对地表水点及土壤湿度反应敏感，用于探测浅层地下水及含水古河道等效果良好。傅碧宏运用Landsat TM热红外遥感数据定量反演了干旱地区地下水富集带的温度信息，结果表明：遥感反演的温度与当地3月下旬地表实际温度误差在0.8K以内，地下水富集带的温度比地表水体的温度高5K左右，而比其它类型低7K以上，据此，可利用热红外遥感技术有效地探测干旱地区地下水富集带的信息。李杏朝等人利用机载SAR图像及日本JERS-1 SAR和ERS-1图像进行了土壤水份监测及胶东半岛水资源调查试验研究。该成果分析了地表水系、地貌、线性构造、岩性及地下水相关分析，评价了该区地下水与地表水资源，其中一重要依据就是：在无降水和灌溉条件下，土层含水量的变化主要受下伏地下水位及其毛细上升高度的影响，而对于性质相同或相近的土层，其含水量变化主要受其下伏地下水位的影响。
二、地下水质评价
在一些特殊地区，地下水质方面的重要资料还可以从遥感图像上通过分析水质与植被的关系获得。Kruch提出了很好的实例，证明植被对波斯瓦拉的奥卡宛篝三角洲和阿根廷拉大草原的浅层潜水含盐度具有调整作用。
通常，现有水文地质图上没能很好区分第四系，而地下水的补给、浅层地下水的径流系统、地下水水质恰恰都与第四系松散沉积层有关。应用遥感技术进行地下水潜在污染评价可以通过光谱图像填图来间接完成。
三、地下热水勘查
用热红外遥感方法勘查地下热水资源的效果良好。在美国亚利桑那州斯塔福得附近红外成像时，发现山脚处地表温度比其它地方高，后经钻探证实，在地表下127m深处有118℃的热水。原苏联用红外技术在西伯利亚地区找到了大量地下热水。在饱水带的压力作用下，深部地下热水上溢流入相对冷的山谷或河流中，这种现象在大比例尺的热红外影像上可以识别。乔玉良等用TM6图像，经HIS彩色变换处理，发现山西省忻州奇村和定襄县上汤头两处温泉，在处理后的图像上，随地温升高，色调按绿、青、蓝、紫、红变化。美国Raymond F.Kokaly等人运用AVIRIS高光谱图像，对Yellowstone国家公园的地热系统和生态系统作了调查成图。B.A.Martini等人则运用AVIRIS图像，在地面波谱测试的基础上，分析了地热系统的地植物特征，为其它地区地热勘探得出宝贵经验。
四、地下水资源管理
遥感图像无疑也含有地下水规划管理信息。遥感图像不仅可以获得地下水赋存状况、污染危险性以及咸水入侵的可能性，而且还可以为地下水合理利用提供区域信息，如小范围灌溉区的适宜性、居民点位置、大小等。Casting等人从水文地质角度探讨了这种应用。在缺乏资料的地区，Karange等人用卫星图像结合GIS进行地下水规划管理。SPOT公司运用SPOT卫星图像，在巴基斯坦灌溉管理系统项目中，编制了土壤盐化图，根据不同区域的土壤盐化情况来确定和操作如何灌溉，以缓解紧张的水资源。
人们越来越注意地下水管理工作研究。为了研究地下水补给过程中分带性及干扰，同时满足地下水的分布均衡，水文地质工作者主要利用遥感技术研究土壤湿度、蒸发蒸腾量和雪融径流量。日本Zhang Wanchang等人利用Landsat TM、DEM及气象数据研究了中国天山某河流域表土湿度及蒸发蒸腾量。
干旱地区的水均衡状况，常用多光谱土地利用分类来估算地下水灌溉区面积。用经验模型可概算灌溉消耗和输送过程中蒸发损失。遥感图像绘制土壤单元图可估算持水量。
印度Amit Bhattacharya等人用遥感方法，通过建立数据库和开发3D-GIS，模拟典型干旱区地下水，尝试了用模型评价管理地下水，数据来源于遥感数据和物探数据（VES）。J.Moses Edwin利用遥感数据、电测深数据及地面测试数据，调查了干旱区Ayyer河流域地下水条件，突出了未来地下水管理的一些基本方案。
五、大型工程选线选址
近年来，遥感技术在大型工程规划选址、工程地质稳定性评价、铁路、高速公路、引水工程、水利水电建设等方面进行了广泛的应用，初步显示了遥感技术的优势。大型工程需要解决较多的工程地质问题，一般来说，遥感技术可以根据工程地质条件不同，针对性查明：①岩土体特征，包括岩性、结构构造、岩相、厚度及变化规律、岩体工程地质特征及风化特征，并特别重视特殊土如软弱粘性土、胀缩性土、湿陷性土、冻土、易液化饱和砂土等的调查；②外动力地质现象及灾害地质现象的分布及稳定性评价，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空区等；③断层破碎带的分布及活动断层的活动性等。
遥感图像具有直观特性。卫星影像视野开阔、宏观，航空像片分辨率高，二者的有机结合使用，可以实现上述问题的调查。巴西的J.A.Dematte运用光谱反射率调查表层土体特征，通过实验室光谱测定、光谱数据解译及统计分析建立土体调查图，结果好于1∶10万的半详勘图。美国R.Luna等人研究了土体中水和有机物的含量，通过实验室光谱测定建立光谱数据库，目的是供遥感图像在大气校正、监督分类等图像处理时创建处理程序以及用遥感数据预见地表场地条件，为工程项目选址所用。袁崇桓讨论了遥感技术在高等级公路工程地质勘察中的应用。胡佩基等人应用航空摄影测量、航卫片解译分析、GPS技术、数字地面模型研究了高原山区高等级公路的勘测设计。戴文晗等人用TM数字图像计算机增强信息提取技术结合航空摄影图像，快速评价了深圳沿海高速公路的工程地质调查及选线，突出了地貌、水文及外动力地质现象，较好地划分了岩土体类型，构造解译吻合好，并且进行了新构造运动的遥感分析。Rameshwar Bali利用卫星数据结合野外研究，评价了印度Kumavn喜玛拉雅东部地区小水电集中建设、规划区斜坡不稳定的地貌、构造因素。
六、地质灾害勘查、评价、预测
占我国国土68%的丘陵、山区重力地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流等）普遍存在，而平原、海岸带地区，干旱、土壤侵蚀、土地沙化、盐渍化、海岸侵蚀等地质灾害也很严重。在20世纪最后20年间，遥感技术对地质灾害的调查评价已渗入各个灾种之中。其中，仅滑坡、泥石流遥感调查面积大约覆盖10万km2的国土。
地质灾害调查使用的遥感信息源，一般使用1∶3000～1∶6万的航空摄影片，地质背景调查及大范围的灾种调查（如土壤侵蚀、沙化等）使用卫星影像。随着GPS技术的应用，大大改进了航片解译崩塌、滑坡、泥石流等灾害的定位工作。经过十多年的努力，我国以张祖勋教授为首的研究小组已开发出国际先进水平的全数字摄影测量软件VIRTUOZ0，该软件具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像和三维立体显示等功能，结合空间数据处理、管理工具地理信息系统如ARC/INFO、ARCVIEW、MAPGIS等的一同应用，大大改善了地质灾害的遥感调查方法。在建立数字模型基础上，还可以对地质灾害实现定量评价和预测预报。另外，区域性地质灾害的风险评价是靠统计模型来完成的。
Akhouri Parmod Krishna用遥感及GIS技术在生态脆弱的喜玛拉雅地区进行了滑坡灾害与风险的地质环境评价，考虑了气候、地形、岩性、大地构造和土地利用/覆盖参数，风险评价统计标准考虑了损害生命的危险性、毁坏财产及开发活动的破坏易损性。西班牙南部Contraviesa某研究区94km2内，航片解译崩塌、滑坡、泥石流898处，用GIS对16种影响因素进行了分析。德国F.Kuehn等人运用卫星与航空遥感数据探测了地下采矿引发的灾害（地面塌陷），所用遥感信息源有LasndsatTM、IRS-1C、SPOT、航空摄影、热扫描、激光扫描、雷达等图像数据，调查瞄准在澄清不确定的自然现象、各遥感图像上频繁出现的地质相关特征以及人类的强烈开发与耕作，用地面指示特征探测采矿引起的潜在灾害。尼日利亚S.I.Ohambi等人用MSS及航空摄影片测量盖沙入侵，用1976和1986年的MSS图像及1997年的航空摄影片，通过数字处理光谱分类监测土地利用/覆盖，选择PCI图像处理系统确定植被指数，目视解译产生土壤图，对获得的数据用ILWIS-GIS进行处理和整理。日本Junko Yamashita等人应用GIS进行侵蚀防治及环境评价，该研究把崩塌、滑坡、泥石流作为土壤侵蚀的研究对象，用遥感数据提取信息，建立50m网距的DEM用于系统操作计算，而GIS主要用于叠加数据。李景豪等人利用遥感数据研究了秦皇岛市海岸退蚀，运用地理信息系统对主要地物进行坐标控制定位，TM图像数据用像元配准定位，从而解决了关键性的定位问题，在分析海岸退蚀影响因素基础上，根据河流输沙量数据及遥感分析的海岸侵淤速率，建立了灰色预报模型。杨可等运用3S技术成功监测了洞庭湖地区的洪汛，采用GIS支持下的机载GPS导航和定位系统进行低空摄影、电视摄像及彩色、彩红外摄影。
七、地质环境监测评价
遥感技术在水环境监测方面大有可为。调查地表水体污染对了解地下水质情况是有帮助的。由于水体是透明或半透明介质，反射率低，尤其对近红外光具有强吸收能力，反射率更低，纯净水在近红外波段的反射率几乎为零，而污染水体由于含污物、杂质，反射率高于非污染水。因此，污染水、非污染水在不同波段具有不同的亮度值，这种差别可作为遥感图像调查水污染的基础。利用航空热红外图像确定工业废水污染、利用红外光谱图像确定河流污染、利用SAR图像确定海面油污染等都是遥感技术应用的例子。近10年来，我国在水质定量监测方面的研究有了长足的进步，采用高光谱数据对水体所含化学要素的定量研究在官厅水库和太湖进行。Moutaz Dalati用TM及SPOT图像在叙利亚Katian湖进行了环境及污染监测研究，采用TM数据完成主题制图，湖区影像经图像处理，建立与排污有关的代表性悬浮物浓度的反射率模式，用红外波段（TM4、SPOT HRV3）产生仅显示湖面与河口区域的遮盖图像，计算了水体的数值（DN）,SPOT数据主要用于探测和描绘排污晕，用TM数据与几乎同时获得的湖面数据去监测水质，认为表面浊度和总悬浮量遥感方法监测是基本成功的。汪友明用遥感方法定量分析河流污染，用TM5、TM4图像亮度比值来划分水体污染程度，发现成都市府河、南河、沙河水体受到不同程度污染。
遥感技术在地质环境变迁及人为影响如城市环境、矿山复垦、重大工程及人类经济活动潜在影响、河流输沙等方面的监测也有成功的应用。以色列E.Ben Dor等人运用高光谱遥感技术，采用光谱识别处理，对Tel-Aviv市的水体、路面、屋顶、植被种类、土壤等地物进行识别并成图。加拿大Josée Lévesque等人对安大略湖矿山尾矿渣的复垦进行了高光谱（CASI）数据监测，两组时段的机载高光谱成像仪图像用限制性光谱离析法进行分类。而德国Christoph Bǒhm等人则是用航空传感器DPA、DAIS、CIR摄影和空间传感器ERS-1/2 SAR、Landsat TM、IRS-1C PAN/LISS、KVR等多种遥感信息源及传统地面数据库，对前东德强烈采矿区的环境及生态复原进行了探测和监测。美国Alexander F.H.Goetz等人用TM数据监测了高平原区土地利用变化，用机场混凝土停机坪的测量确定绝对光谱反射率，结合使用了光谱倾角成图仪（SAM）方法，以发现变化小或无变化场地，该研究是高平原全新世沙丘再活动化研究的一部分。日本Mohammad R.Islam等人用四个TM数据分析了两条河流悬浮沉积物的空间变化和季节变化。而加拿大M.Hafel等则用35mm彩色反转片和光谱数字成像监测河流上游小溪的悬浮沉积物。意大利A.Facchi等人应用遥感与GIS技术研究了三峡工程对忠县潜在影响预测及土地资源分析，野外踏勘期间完成地貌描述，开展剖面取土室内分析，以划分土壤类型，用MSS及TM数据经监督分类与非监督分类结合地面资料建立土地覆盖图，确定土壤物理单元，用USLE（通用土壤损失公式）在GIS软件上建立土壤侵蚀速率图，所需信息来自精心制作的不同层次（DTM、土壤覆盖图、土壤图等）与记录的忠县数据库间的逻辑与拓扑关系，用USDA“土地性能分类系统”获得土地性能图，在此基础上，进行了三峡大坝建设环境影响分析及淹没土地损失评估。
