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遥感技术在国内外的应用发展
遥感技术在国内外的应用和发展分析
摘要:
经过三十多年来的发展,卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术,逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面,使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化,其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。
了解掌握遥感技术的发展,特别是应用的发展,有助于我们及时了解行业前沿,更好的为我国遥感技术的发展找到方向。
关键词:
遥感RS空间信息灾害监测卫星定位
我国经过“八五”,“九五”的攻关研究,RS、GIS和GPS的综合配套发展能力开始形成,为3S走向实用奠定了基础。
在应用方面,3S技术已在国家的经济建设中,尤其在重大自然灾害监测与评估和资源调查等方面,为国家领导人和各级政府部门提供了大量科学的宏观辅助决策信息,产生了巨大的社会效益。
在技术应用逐步由国家行为向产业行业的转化过程中,有力地推动了国土、农业、林业等部门对这些新技术的认同和采用,越来越多的部门,已经正在将这些技术摆上部门业务化应用的日程,成为主管部门执法或制定产业政策、规范及行业技术改造的重要依据之一。
遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。
国际上遥感技术的发展,将在未来15年将人类带入一个多层。
立体。
多角度,全方位和全天候对地观测的新时代。
各种高、中、低轨道相结合,大、中、小卫星相互协同,高、中、低分辩率互补的全球对地观测系统,将能快速、及时地提供多种空间分辩率、时间分辩率和光谱分辩率的对地观测海量数据。
遥感技术在应用中的发展
一、遥感技术在资源环境宏观信息信息获取上的应用
建立基于遥感技术的国家级资源环境宏观信息服务体系,该服务体系包括以中国1:
25万土地利用数据为核心的国家资源环境空间数据库,二个部级服务系统,三个省级示范系统及五个县级服务系统,珠江三角洲地区“4D”(数字高程模型DEM,数字正射影像库DOQ,数字专题地图库DRG和数字专题信息DTI)技术系统以及全国资源环境信息技术系统。
以1:
10万土地利用数据为核心的国家资源环境数据库包括30多种主要资源环境要素,且具有统计的数据标准、参数、数据格式与数据精度。
该库将每五年实现全面更新,东部主要地区每年更新。
两个部级服务系统是面向农业部和国家林业局开发的。
其中农业部以上述本底数据库为基础,针对华北地区有关缺少耕地的农情进行分析,直接支持了农业部的决策工作。
国家林业局的系统在本底数据库基础上,直接支持了国家生态环境的建设工作。
三个省级示范系统,则是专为江苏、福建和安徽开发的,它们都包括资源与环境数据库、基础地理数据库、资源环境专题数据、社会经济统计数据库及1:
10万(江苏、福建)和1:
5万(安徽)土地利用数据库。
现三个省级示范系统已经开始为三省的国民经济建设提供服务。
在珠江三角洲示范区建立的1:
10万资源与环境“4D”遥感动态信息服务体系,具有一年一度更新能力。
对珠江三角洲城市扩展、耕地减少和海岸带变化等资源热点问题提供年际动态数据及专题分析报告。
该技术已成功的应用到国家土地利用变化监测。
该服务体系自建立起来就得到了广泛的应用。
据不完全统计,国家资源环境数据库用户数现已达到200余个,用户涉及包括国家计委、农业部,水利部。
国家环保总局、国家林业局、国家统计局、国家航天局以及总参等多个政府部门。
推广应用的省份包括江西、安徽、福建、湖北。
湖南、江西、贵州,山东,内蒙、新疆等。
特别是水利部在数据库的基础上,在九个月的时间内,完成了全国1:
10万比例尺的土壤侵蚀遥感调查工作,成果得到了水利部领导的一致好评。
国家环保总局拟在数据库的基础上,建设国家生态环境监测系统。
此外,数据库直接支持了对1998年特大洪涝灾害的监测工作。
国家有关部门已要求全面移植本底数据库的主要数据类型,作为国家领导人的决策参考数据。
二、建立灾害遥感监测评估业务运行系统
该系统由三部分组成:
灾害宏观动态监测系统、机载SAR数据实时传输系统、洪涝灾害测评估系统。
洪涝、干旱。
林火和雪灾的宏观动态监测与评估系统,已具备针对中国范围内发生的洪涝、干旱、林火和雪灾等多种自然灾害的宏观动态监测和成灾区的区域覆盖评估的能力;系统通过网络通信同其它子系统实现产品传送和数据共享,并以VSAT和INTERNET网络通信方式向应用部门提供防灾减灾信息服务。
机载SAR数据实时传输系统,实现了3米SAR图像的实时网络远程传输、地面接收和处理;它可以针对3米SAR图像进行7种功能的实时处理。
迄今为止,该业务运行系统已经在对中国发生的洪涝、干旱、林火和雪灾等各种重大自然灾害的监测评估中发挥了重要作用,及时并准确地向国务院办公厅及国家防汛抗旱总指挥部提供了有关灾害发生情况的大量数据。
对突发性水灾,实现2天之内提供受淹范围及各类受淹土地面积等信息,一周之内提供包括受灾人口,受淹房屋等信息的详细评估报告。
全国旱情监测实现每10天上报一次旱情数据。
在1998年长江特大洪水期间,中国主要遥感单位利用6颗卫星和3套航空遥感系统,对灾区进行5-7次覆盖,取得100多幅灾情图像,为灾情监测评估和灾后重建提供了科学数据。
目前该系统已经被纳入国家防汛指挥系统。
例如在汶川地震之后的几天内,国家测绘局、总参测绘局调动7架航摄飞机和6颗高分辨率雷达遥感卫星对灾区进行快速信息获取,以至在短短的半个月内为灾区抗灾各级政府和指挥部门提供了多达4万张灾区实时高分辨率地图和基础地理信息数据2791GB
遥感技术在地质灾害监测中的应用主要方向:
1、孕灾背景调查与研究
研究表明,地质灾害的孕灾背景主要有如下8种因子:
①时日降水量;②多年平均降水量;③地面坡度;④松散堆积物的厚度及分布;⑤构造发育程度(控制岩石破碎程度和稳定性);⑥植被发育状况;⑦岩土体结构(反映岩土体抗侵蚀、破碎的能力);⑧人类工程活动程度。
由于气象卫星可以实时监测降雨强度与降水量,陆地资源卫星不仅具有全面系统的调查地表地物的能力,其红外波段及微波波段还具有调查分析地下浅部地物特征的作用。
因此,在上述8种因子的孕灾背景中,第①与第②种因子可通过气象卫星与地面水文观测站予以调查统计,其它因子可通过陆地资源卫星并结合适当的实地踏勘资料得以查明。
利用遥感技术有效地调查研究地质灾害孕灾背景是地质灾害调查中最基础而又最重要的工作内容。
2、地质灾害现状调查与区划
地质灾害作为一种特殊的不良地质现象,无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,还是由它们组合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。
因此,对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征,均能从遥感影像上直接判读圈定。
由此,通过地质灾害遥感解译,可以对目标区域内已经发生的地质灾害点和地质灾害隐患点进行系统全面的调查,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。
在此基础上进行地质灾害区划,划分地质灾害易发区域,评价易发程度,为防治地质灾害隐患,建立地质灾害监测网络提供基础资料。
3、地质灾害动态监测与预警
地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体(如滑坡体等)从量变到质变的过程。
一般情况下,地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的,当突然增大时预示着灾害的即将到来。
由于全球卫星定位系统(GPS)的差分精度达毫米级,可以满足对蠕动灾体监测的精度要求。
因此,利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测,在此基础上有效地进行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。
4、灾情实时(准实时)调查与损失评估
地质灾害的破坏包括人员与牲畜伤亡,村庄、工矿、交通干线、桥梁、水工建筑等财产损失以及土地、森林、水域等自然资源的毁坏。
利用遥感技术进行地质灾害调查,除人员与牲畜伤亡难以统计外,对工程设施和自然资源的毁坏情况均可进行实时或准实时的调查与评估,为抢灾救灾工作提供准确依据。
三、遥感技术在环境科学中的应用
1.遥感技术在水污染监测方面的应用
(1)利用红外扫描仪监视石油污染全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。
通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。
通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。
浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。
通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。
(2)利用遥感技术监测水体富营养化浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。
赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。
(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。
水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。
(4)应用红外扫描仪监测水体热污染应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。
在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。
冷水和冰辐射能量少,呈深色调。
热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。
(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。
沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。
2.遥感技术在大气环境监测方面的应用
(1)臭氧层臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。
臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11083兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。
另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段来探测,如用7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。
(2)大气气溶胶利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量,工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像,可以直接圈定其大致范围。
利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动,估计其运动速度,及时预报沙尘暴。
通过卫星资料可及早发现森林火灾,把灾害损失降到最低。
大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布,还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。
应用计算机对影像进行微密度分割,建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系,可测出烟雾浓度的等值线图。
(3)有害气体彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。
一般污染较轻的地区,植被受污染的情况不宜被人察觉,但其光谱反射率却会明显变化,在遥感影像上表现为灰度的差异。
正常生长的植物叶片能强烈反射红外线,在彩红外相片上色泽鲜红明亮。
受到污染的叶子,其叶绿素遭到破坏,对红外线的反射能力下降,其彩红外相片颜色发暗,如白蜡树受污染后呈紫红色,柳树呈品红色略带蓝灰色。
(4)气候变化美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。
3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用
彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。
城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。
居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。
水系呈浅蓝色,绿地呈红色。
从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。
另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。
四、遥感技术在精细农业上的应用
近20年来,信息技术、生物技术等高新技术在农业领域的开发应用,使世界农业酝酿着新的突破。
信息化是当代农业现代化的标志和关键,它主导着未来一个时期农业现代化的方向。
精细农业所谓“精细”,就是将现代化信息高新技术与作物栽培管理辅助决策支持技术、农学、农业工程装备技术集成应用于农业,获取农田高产、优质、高效的现代化农业精耕细作技术。
“精细农业”利用遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS等现代化信息技术手段定量获取田区内影响作物生长因素及最终生成的空间差异性信息,运用科技手段调控,最终达到对田区资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量的目的,所以该技术又称3S技术。
目前主要使用高分辨率遥感卫星对农业生产进行跟踪调查,再对获取数据处理分析对农业相关信息进行归纳总结。
高光谱遥感能够提供图像每个像元高的光谱分辨率,使一些在常规宽波段遥感中不能探测到的物质,在高光谱遥感中能被探测。
高光谱遥感数据能够精确估算关键生态系统过程中的生物物理和生物化学参量,特别是在大尺度上冠层水分、植被干物质和土壤生化参量的精确反演,在生态学研究中有广阔的应用前景。
在生态系统方面,高光谱遥感还应用于生态环境梯度制图、光合作用色素含量提取、植被干物质信息提取、植被生物多样性监测、土壤属性反演、植被和土地覆盖精细制图、土地利用动态监测、矿物分布调查、水体富营养化检测、大气污染物监测、植被覆盖度和生物量调查等等。
植被高光谱遥感数据,按获取方式的不同,采用相应的高光谱遥感信息处理技术处理后可用于植被参数估算与分析,植被长势监测及估产等领域。
另外,高光谱的出现使植物化学成分的遥感估测成为可能。
五、遥感在海洋研究中的应用
海洋的微波辐射取决于两个主要因素:
一是海面及一定深度的复介电常数 。
它反映海水的电学性质,由表层物质组成及温度所决定。
海水是由各种盐类、有机质、悬浮粒等组成的复杂水体。
从微波辐射角度,海水可视为含NaCl等盐类的导电溶液。
海水的介电常数 是海水温度、盐度的函数。
因而海洋微波遥感可以测得海面及水下一定深度的温度和含盐度等信息。
二是海面粗糙度――海面至一定深度内的几何形状结构。
从这一角度可将海面分成4类:
1)平静海面:
海面无风或风速很小,可用物理光学处理,当水面粗糙度较微波波长小得多时,可视为平坦海面,以静面反射为主。
2)风浪海面:
海面有波浪而成为一个随机起伏得粗糙面。
此时电磁波在界面上产生复杂多变的反射和散射,散射回波增强。
同时,大风浪海面往往伴有泡沫带(含大量气泡和水滴)。
它的特征除与辐射亮度温度有关外,还与海浪谱、海面风速等有关。
3)污染海面:
一般指油污染等形成两层介质,引起亮度温度的显著差异。
油膜使海面趋于平滑,减弱回波强度,而呈黑色。
4)冻结海面。
海面有海冰、冰山等,由于冰雪的介电常数较水体小,引起亮度温度的明显差异。
微波遥感特点是能全天候、全天时工作 可见光遥感只能在白天工作,红外遥感虽可在夜晚工作,但不能穿透云雾。
因此,当地表被云层遮盖时,无论是可见光遥感还是红外遥感均无能为力。
地球表面有40%-60%的地区常年被云层覆盖,平均日照时间不足一半,尤其是占地表70%的海洋上更是如此。
按瑞丽散射原理,散射的强度与波长的四次方成反比。
由于微波的波长比红外波要长得多,因而散射要小得多,所以与红外波相比,微波在大气中衰减较少,对云层、雨区的穿透能力较强,基本上不受烟、云、雨、雾的限制。
例如,3.2cm波长的微波束穿过4km含有液态水的浓云,其强度只衰减1dB,几乎可以忽略不计。
所以说具有全天候、全天时的特点。
对海洋遥感具有特殊意义 微波对海水特别敏感,其波长很适合于海面动态情况(海面风、海浪等)的观测。
微波遥感在海洋动力环境研究、浅海水下地形、海洋油膜污染监测、海岸带及陆地环境监测、海面风场测量、极地海冰测量等领域得到了很好的应用。
1978年6月,美国NASA发射了Seasat卫星,它是第一颗搭载了四个微波传感设备的地球观测卫星。
包括:
测量海表地形的雷达高度计(ALT);测量海上风速和风向的Seasat-A卫星散射计(SASS);测量海表风速、海表温度、大气水汽、降雨、冰盖的多通道扫描微波辐射计(SMMR);测量海表信息、极地冰盖、海岸区域的合成孔径雷达(SAR)。
该合成孔径雷达在L波段(1.275GHz)运作,极化方式为同向极化,水平发射,水平接收。
倾斜角在20o到26o范围内。
相关参数见下表:
——————————————————————
卫星高度 800km
频率 1.28GHz(L-Band)
极化方式 HH
空间分辨率 25m*25m
扫描刈幅 100km
天线尺寸 10.74*2.16m
天线类型 相位阵列
——————————————————————
这以后,NASA、前苏联、欧空局、日本、加拿大都发射过搭载合成孔径雷达的卫星(见下表)。
前苏联发射的Kosmos卫星的雷达运作波段为S波段,极化方式为HH极化。
1991年欧空局发射了ERS-1,搭载了C波段、VV极化的主动微波仪。
对于航天遥感,它首次使用较短的C波段,首次用VV极化,首次选用较陡的入射角(23o)。
1995年,又成功发射ERS-2。
欧空局后继卫星ENVISAT于2002年3月发射,搭载的雷达运作波段为C波段,双极化,扫描刈幅100~400km。
加拿大1995年发射了RADARSAT-1,搭载了C波段、HH极化、入射角和扫描刈幅可变的雷达,其突出特点是,按照入射角、覆盖宽度、空间分辨率不同的组合,可有8种不同工作模式,一直提供资料到2004年。
日本在1992年发射了JERS-1,搭载雷达为L波段、HH极化方式。
2000年2月,美国奋进号航空飞机执行了一项叫SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)的计划,在仅仅11 天的全球性作业中,利用单通道C波段的干涉成像雷达系统,获得了地球60°N 至56°S 间陆地表面80 %面积的三维雷达数据。
SAR通过对海面的二维测量,可以获得海面电磁波散射特性的几何分布图像。
通过分析这些图像,可以获得海浪、海流、海冰以及海洋内波的分布。
Seasat的SAR图像首次最广泛地揭示了许多海洋现象,包括边界流、尺度范围在10-400Km的涡旋、温度峰面、浅海深度测量、与风暴相关的大气模式、雨团等。
海表面波浪的观测是一个主要学科焦点,但后来很快发现在影像形成过程中,波的运动是非线性的。
经过进一步的了解,并充分利用SIR-B的因低轨而不受线性影响的影像,最终消除了其非线性特性。
ERS-1/2 SAR以及ENVISAT ASAR的波浪模型结果,也都进行了纠正。
下图为我国南海东沙群岛附近海域SIR-C/X-SAR图像,成像时间为1994年4月18日,图像空间分辨率为90m.
东沙群岛位于南海东北部的大陆坡底部,东为巴士海峡和巴林塘海峡,东北为台湾海峡。
来自太平洋的东向浪可以直达东沙群岛东部海域,使得该海域成为我国著名的长浪区。
4月份南海仍是冷空气侵袭和影响的时期,东北风经台湾海峡“窄管效应”的加强掀起的风浪到达东沙群岛附近海域构成大浪和巨浪。
因此,东沙群岛附近海域是我国少数几个高海情海域之一。
从上图可以看到明暗相间的波纹。
他们是波长为440m左右、周期约为17m的海浪。
内波影响着海面波浪的粗糙度,它的作用有正有负,在靠近内波处的表面波显得比周围波浪更光滑或更粗糙,海表面的微波散射信号也就会有强弱,雷达影像则会显示出明暗差别。
上升流区域的水要比周围的冷,这样由于较为稳定的大气边界层,上升流区域水面会比周围平滑。
根据此原理,ERS-1/2的SAR图像被用来研究中国东海以及台湾海域的内波特性(下图),在台湾东北部海域,内波场非常复杂,其产生机理包括潮汐跟黑潮过境引起的上升流的影响,Kortweg–deVries (KdV)公式被用来研究上升流区域产生的内波波包。
SAR资料也用来测量海面风。
SAR资料得出的高精度风速在沿海区域是很有用的,弥补了散射计风速在离陆地25Km海域无效的缺陷。
除海浪和海面风外,SAR资料还用来监测海洋油污染。
如上所述,合成孔径雷达获取的是二维影像,影像的亮度即反映了海表微波散射信号的特性。
由于微波的全天候、全天时、高分辨率的特点,人们通常就用微波来监测油污。
现在用来评估油污的SAR资料主要来自加拿大的RADARSAT-1和欧空局的ENVISAT。
2002年11月19日,一艘装载近7万吨的已失事的油轮——Prestige在西班牙西北海岸100Km处失事沉没,11月17日由ENVISAT搭载的ASAR资料得到其油污扩散情况(下图)。
由于风的作用,油污已扩散到周围。
油污监测最大的障碍就是准确地分辨出油膜跟影像里看起来类似的因素,包括风速、海面的天然膜、油脂状冰、内波、雨团等造成的干扰。
因为这些因素都会对微波散射造成一定影响,致使在SAR影像上也会出现类似油膜的明暗带。
分辨出这些干扰因素是油污自动监测算法的关键,成为很多研究人员关注的步骤。
对于油污的持续观测,继续发射更高性能的SAR是至关重要的,并且已经有一些SAR业务计划在实施了。
日本的ALOS(Advanced Land-Observing Satellite)和欧空局的TerraSAR-L都是搭载了L波段SAR的卫星。
TerraSAR-X 和COSMO/SkyMed是德国和意大利的X波段的卫星,TerraSAR-X最高分辨率可达1m。
油污监测最有前景的是计划2005年发射的RADARSAT-2搭载的C波段SAR。
合成孔径雷达也对海岸带及陆地环境监测。
2005年3月,美国NASA的JPL(Jet Propulsion Laboratory)实施了一项研究,用SAR资料来评估南加州的沿岸污染情况。
该研究描述了南加州三大污染来源:
暴雨径流、废水排放及天然碳氢化合物渗漏。
研究人员也表示,由于风、海浪等环境因素都会影响SAR监测效果,因此,对海洋的长期、实时地油污监测非常重要。
六、遥感技术在大气科学研究中的应用
大气科学不仅是研究大气状态及其变化规律、成因的一门科学,而且是研究大气与其周围的海洋、陆面、冰雪和生物圈相互作用的动力、物理和化学过程的一门综合性科学。
由于大气观测技术的不断发展,特别是空基遥感技术的发展和应用,以及计算机技术的迅速发展,使得大气科学获得突飞猛进的发展,它已成为一门拥有如大气探测、天气学与大气环流、大气动力学、气候学、大气物理学、大气环境学、大气化学、全球变化等众多分支学科的综合性科学;并且大气科学已从一种简单的、定性描述的科学变成一种比较严格的,甚至可以用计算机对各种过程进行数值模拟、数值试验的数理科学;此外,人们还可以在一定程度上利用计算机来预测大气状态几天甚至一个季度或更长的变化。
大气探测技术是研究探测大气各种要素的观测仪器原理、构造和观测方法,它包括常规观测、空基遥感和地基遥感等观测技术。
大气探测是大气科学的基础,只有充分的观测资料,大气科学其它分支学科才有可能得到发展。
(1)空基遥感技术的应用和发展
由于在20世纪40~5
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