氮氧化物汙染對健康的影響
[拼音]:huanjing yaogan
[英文]:environmental remote sensing
利用光學的、電子學的和電子光學的遙感儀器從高空或遠距離處接收被測物體反射或輻射的電磁波資訊,加工處理成為能識別的影象或計算機用的記錄磁帶,以揭示環境如大氣、陸地、海洋等的形狀、種類、性質及其變化。
概述
“環境遙感”一詞於1962年開始在國際科技文獻中出現。1964年美國國家航空和航天局、國家科學院和海軍海洋局聯合發起舉行“空間地理學”的專題討論會,討論如何從空間研究地球環境,提出一個以地球為目標的空間觀測規劃。1964年10月一架裝有微波輻射儀、攝影測量照相機、多光譜照相機、紫外照相機、紅外掃描器、多普勒雷達等遙感儀器的遙感飛機投入使用。1967年在美國國家航空和航天局主持下制定地球資源和環境觀測計劃,並製成“地球資源技術衛星”(後改稱陸地衛星)。衛星每18天將整個地球拍攝一遍,獲得大量環境資訊。
攜帶遙感儀器的飛機(或氣球)的飛行高度一般不超過20公里,人造衛星(或空間載人飛船和火箭)的飛行高度一般為幾百公里。航空和航天飛行證明,地球的大氣、陸地和海洋環境中不少現象及其運動變化都能用遙感儀器進行觀測,因此就出現了對大氣、陸地和海洋環境進行遙感監測的環境衛星系列。美國已發射各種氣象衛星、陸地衛星和海洋衛星,對地球環境進行全面監測。
觀測方法
環境遙感是通過攝影和掃描兩種方法獲得環境汙染的遙感影象的。攝影有黑白全色攝影、黑白紅外攝影、天然彩色攝影和彩色紅外攝影。彩色紅外攝影效果最好,獲得的環境汙染影像輪廓清晰,能鑑別出各種農作物和其他植物受汙染後的長勢優劣。掃描主要是多光譜掃描和紅外掃描,用於觀測河流、湖泊、水庫、海洋的水體汙染和熱汙染有較好效果。在紅外掃描影象上常能發現汙水排入水體後的影響範圍和擴散特徵。
航空和航天遙感對環境汙染的監測可做到大面積同步,這是別的手段所做不到的。環境衛星可每隔一定時段對地面重複成像,進行連續監測,掌握環境汙染的動態變化,預報汙染髮展趨勢,這是遙感手段研究環境的獨特之處。
環境衛星
環境衛星的任務是定時提供全球或區域性地區的環境影象,從而取得地球的各種環境要素的定量資料。這種資料是每隔一定時段的觀測記錄,具有動態性。環境衛星能向區域接收中心輸送所收集的資料,並由區域接收中心彙總提供有關部門使用。
環境衛星的飛行軌道一般有兩種。一種是近地極太陽同步圓形軌道,陸地衛星用的就是這種軌道。軌道盡可能靠近地極並呈圓形,能保證在同一地方時經過觀測點上空,以便具有相同的照明條件和足夠的太陽輻射能量,較好地獲得全球環境影象。二是地球同步圓形軌道,有的氣象衛星用的就是這種軌道。這種衛星在地球赤道平面內沿圓形軌道執行,執行方向和地球自轉方向相同,繞地球一週時間為24小時,與地球自轉同步。這種衛星相對靜止在地球赤道上空的一個點上,對大面積地球環境進行連續監測。
應用
目前,遙感技術在環境科學中主要應用於:
(1)大氣環境遙感:氣象衛星除能提供衛星雲圖進行天氣研究以外,也能對河流排洩的泥沙混濁流和海上漂油進行監測。利用陸地衛星影象可分析工廠的煙塵汙染,如在陸地衛星相片上能清楚地看到炭黑廠的黑煙塵。
(2)陸地環境遙感:陸地衛星上也反映大面積水質差異變化。因為水的溫度、密度、顏色、透明度等的變化往往導致水體反射光能量變化,並在遙感影象上反映出來。如海面受到汙染後,被油汙覆蓋的水面,蒸發受到抑制,溫度高於四周水面,在遙感影象上,油汙處出現淺色。從衛星相片上可發現大工廠排出的廢水有時形成一股汙染流,產生週期性的水團運動,形成複雜的水混合和擴散現象。水體受汙染後,水的物理、化學和生物特性都有變化。富營養化的水體中某些藻類繁殖生長,這在遙感影象上也能反映出來。工業廢水、廢渣有時形成地面汙染,範圍一般較小,從比例尺較大的航空遙感影象可以發現這種現象,並能測出汙染的面積,判明汙染的特徵。比例尺較小的衛星影象有時也能看到地面汙染的大致輪廓。天津塘沽區天津鹼廠的鹽泥堆在衛星影象上是一塊光譜反射率很高的白斑。
(3)海洋環境遙感:海洋衛星能夠監測海洋表層的許多汙染狀況。海洋遙感覆蓋面積大,具有同時性,能夠幾乎在同等條件下把獲得的資料同船舶測點取樣進行對比,能連續、長期而且快速地觀測海洋的特點,而且可以得到用船舶觀測法不能完整觀測到的海洋特徵,如海洋表面水溫、海流移動、海水分佈、波浪、沿海岸泥沙混濁流,以及赤潮、海面油汙染等。在進行海洋遙感的同時,仍可利用水面艦船、浮標、海濱研究站,以及採取潛水等方式配合觀測,使遙感獲得的資料能得到驗證和更好的利用。美國1978年6月發射第一顆海洋衛星,每36小時的觀測面覆蓋全球海洋麵積達95%。海洋衛星裝有微波和紅外儀器等。海洋遙感所得影象能識別出浮游生物富集區位置、赤潮、各種自然和人為原因造成的混濁流、傾倒的垃圾汙物、河口地區及沿海地帶的環境特徵、海上油汙等。
法國、日本、美國都已應用遙感技術研究環境。中國自1980年起開始比較系統地應用遙感技術探測天津市和渤海灣海面的汙染特徵。