利用衛(wèi)星遙感技術進行氣象災害監(jiān)測的研究

屈文旭

摘要：從古至今人類一直沒有停止過與自然災害作斗爭，自然災害對于人們的正常生活與國家建設都有著巨大的影響。自然災害包括多方面，火山爆發(fā)，泥石流、海嘯、高溫、極寒、冰雹、霧霾等，其中氣象災害是自然災害的重要組成部分，我國幅員遼闊，地大物博，橫跨多個氣候帶，廣闊的國土面積內，氣象災害多發(fā)，給國家及人們帶來的損失與影響不可估量。現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，對于氣象災害檢測技術不斷進步，當前通過衛(wèi)星遙感技術進行檢測已經取得了可喜的成績，本文通過介紹衛(wèi)星遙感技術，對其在氣象災害監(jiān)測過程中應用做深入探究。

關鍵詞：自然災害；氣象災害；衛(wèi)星遙感；監(jiān)控技術

引言

氣象災害是指由于天氣，氣候等天氣原因引發(fā)或間接引發(fā)的事故與災難。當前氣象災害對我們日常生活影響非常多，且十分頻繁，而隨著經濟的發(fā)展，科技的進步，氣象災害是可以監(jiān)控的，對于氣象災害的監(jiān)控與提前預防，在事故發(fā)生前減少氣象災害對我們的影響，將國家財產損失降低到最低是當前的主要方向。我們可以通過先進的科學技術對氣象情況進行預測與監(jiān)測，防止悲劇的發(fā)生，避免損失，這也是科技發(fā)展社會進步的體現(xiàn)，本文通過衛(wèi)星遙感技術的概念、特點的介紹，探究遙感技術在防災，避免災害過程中的應用與發(fā)展。

一、氣象遙感技術簡介

氣象遙感技術是通過放射測量方式，使用一定的計算程式，推算出對應地面、海上、天氣與氣候情況的物理參數(shù)，通過對這些參數(shù)的監(jiān)測，預測出天氣與氣候災害的一種方法。遙感技術已經在許多大型的氣象災害監(jiān)測工作中得到了充分的驗證，取得了很好的效果。氣象遙感技術的具體實施是通過人造地球衛(wèi)星上配備的多種用于監(jiān)測天氣與氣候物理參數(shù)的設備，監(jiān)測大氣的溫濕度、風速與風向、云彩的運動變化等物理要素，這種人造地球衛(wèi)星通常被稱為氣象衛(wèi)星。

衛(wèi)星配備的遙感裝置，可以通過獲取并監(jiān)測大陸與空氣中可以識別的光及紅外光等射線，通過轉換設備將這些捕捉到的光線轉換為電信號數(shù)據(jù)，再轉發(fā)到接收站，接收站將獲取到的數(shù)據(jù)信息通過計算機軟件進行處理，形成氣象圖、云圖、海平面圖、地面圖等，再使用特殊的軟件處理，最終形成人們所需要的氣象資料。

二、氣象遙感技術的特點

氣象遙感技術相比其它監(jiān)測技術對比有以下幾方面的特點：一、遙感技術的檢測區(qū)域十分廣泛，可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控。由于遙感技術是通過氣象衛(wèi)星的輻射方式進行數(shù)據(jù)的測量，監(jiān)控次數(shù)與監(jiān)控頻率相比其他技術都要頻繁。遙感技術可以用于每天的氣象預報、海洋與河流的檢測、大氣質量的監(jiān)測、環(huán)境的檢測等，我國也已經擁有了多顆氣象衛(wèi)星。二、衛(wèi)星的觀測效率高，檢測數(shù)據(jù)質量好。三、氣象衛(wèi)星的監(jiān)測沒有空間與區(qū)域的障礙，對空氣質量，環(huán)境條件沒有任何要求，檢測準確及時，可以連續(xù)的進行監(jiān)測。

三、氣象衛(wèi)星遙感技術在氣象災害監(jiān)測中的應用

（一）在天氣與氣候中的應用

氣象衛(wèi)星在天氣與氣候中有著重要的應用，通過衛(wèi)星配備的光線識別設備，對不同區(qū)域進行監(jiān)測形成云圖，海水通常在云圖中反映出黑色，而大陸展現(xiàn)出灰色，雪與冰覆蓋的地方是白色。利用紅外線設備探測不同地區(qū)空氣中的濕度與溫度變化情況，再結合云圖就描繪出大氣中的水量與降雨分布圖。

“霧霾”是經常發(fā)生的天氣現(xiàn)象，其發(fā)生時城市道路的能見度低，容易造成交通事故，影響人們的出行。遙感技術可以對“霧霾”進行有效的檢測，及時發(fā)出“霧霾”預警，提醒人們及時并提前的做好準備，預防事故的發(fā)生。衛(wèi)星可以對“霧霾”的程度，通過圖像的形式表現(xiàn)出來，并達到實時的檢測，方便我們直觀的對空氣質量進行監(jiān)控。

（二）衛(wèi)星遙感技術對海洋結冰及河流的凌汛監(jiān)測

氣象衛(wèi)星遙感技術對海洋的監(jiān)測主要應用于對海水表面結冰狀態(tài)及河流凌汛的監(jiān)控。由于我國許多海面一到寒冷的季節(jié)便會產生結冰現(xiàn)象，這種結冰的范圍以及結冰的狀況都會影響到海上船舶的運輸、油田的采集、海岸線港口的船舶?？康裙ぷ?，需要對結冰的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并發(fā)出預警，避免危害的發(fā)生。對海面結冰的檢測，也是利用冰與水對可識別光及紅外光的光譜性質不同，通過對數(shù)據(jù)信息的處理，提取出哪些區(qū)域已經結冰，哪些海面仍然是海水以及結冰的范圍，程度等。另外，我們南北極的考察過程中，也要對海面的結冰狀態(tài)進行監(jiān)控，提前預知結冰狀態(tài)，制定考察計劃，避免事故的產生。

凌汛是指河水的下段由于表面結冰，對上游河水產生阻礙，形成冰壩，長時間下去造成上游水位持續(xù)升高，最終發(fā)展成為決堤，從而發(fā)生嚴重的災害與事故，衛(wèi)星遙感技術可以有效的監(jiān)控河面結冰的狀態(tài)，在結冰后未達到冰壩前即發(fā)出預警，通知相關部門立即采取措施，避免凌汛的發(fā)生。

（三）衛(wèi)星遙感技術對干旱與沙塵暴的監(jiān)測

在我國干旱與沙塵暴等氣象災害時有發(fā)生，氣象衛(wèi)星可以對土地表面的水分，地表植物的溫度狀況等進行監(jiān)測，判斷出土壤的含水狀態(tài)，對干旱的發(fā)生進行預知。另外，風沙，沙塵暴等現(xiàn)象在我國西部地區(qū)經常發(fā)生，可以利用衛(wèi)星遙感技術，通過紅外與可識別光對沙塵與地面的反光率不同，而識別沙塵暴的發(fā)生，目前利用衛(wèi)星遙感技術識別沙塵暴的識別率高，但此方法只適應與白天，夜晚監(jiān)測不到反光率，難以識別。

（四）衛(wèi)星遙感技術對火災與臺風的監(jiān)測

衛(wèi)星遙感技術對火災與臺風的監(jiān)測也是其重要的應用，火災發(fā)生時會向四周輻射熱量，氣象衛(wèi)星可以持續(xù)的對地表進行監(jiān)測，一旦發(fā)生火災，溫度持續(xù)升高，傳感器可以探測到輻射熱量波長的變化，從而識別到火災的發(fā)生，并形成圖像，以直觀的反映火災發(fā)生的面積，程度等等。遙感技術在對臺風的監(jiān)測主要是應用云圖技術，在云圖上可以清楚的看到臺風的中心位置，變化趨勢，移動速度等，提前預知臺風的影響，走勢，防止災害的發(fā)生。

四、結語

我國是氣象災害多發(fā)的國家，利用衛(wèi)星遙感技術可以對天氣變化情況、霧霾、海水結冰與河水凌汛，干旱與沙塵暴，火災與臺風等氣候災害進行實時動態(tài)監(jiān)控，提前預警，預防危害與事故的發(fā)生。