空間技術(shù)在自然災(zāi)害及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

王進(jìn)鋒 許懷中 唐樂(lè)

摘要：目前，我國(guó)自然災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題頻發(fā)，為降低這種不良因素的影響采用科學(xué)的空間技術(shù)措施能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害與生態(tài)環(huán)境實(shí)施全面的監(jiān)測(cè)，對(duì)此文章結(jié)合空間技術(shù)的重要性，探討該技術(shù)在自然災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：空間技術(shù);自然災(zāi)害;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測(cè)

地貌是地域分異的重要標(biāo)志和主導(dǎo)因素，也是土地分級(jí)與分類(lèi)的主導(dǎo)標(biāo)志，它直接或間接地影響著土地利用方向、結(jié)構(gòu)、布局和改造措施。地形部位指中小地貌單元，即對(duì)大地貌類(lèi)型進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，地形部位是耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

1空間技術(shù)的重要性

隨著人類(lèi)各種各樣活動(dòng)的增多，賴(lài)以生存的地球正在面臨著非常嚴(yán)峻的考驗(yàn)生態(tài)環(huán)境遭受?chē)?yán)重破壞，自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn)、自然資源的損失比較嚴(yán)重。為了更好的接受這一考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)各方面的可持續(xù)發(fā)展，人類(lèi)需要對(duì)環(huán)境的變化以及自然災(zāi)害等進(jìn)行準(zhǔn)確以及完整的監(jiān)測(cè)，而這些動(dòng)作的完成需要在地球空間信息獲取的基礎(chǔ)之上才可以實(shí)現(xiàn)。如何更好的獲取地球空間的具體信息？使用之前傳統(tǒng)的單點(diǎn)野外調(diào)查法，將會(huì)使得效率非常低下，和現(xiàn)實(shí)需求已經(jīng)不再適應(yīng)。面對(duì)地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)等空間信息技術(shù)的迅速發(fā)展，使得人們?cè)跒?zāi)害的監(jiān)測(cè)以及預(yù)警方面做出了非常大的貢獻(xiàn)，此技術(shù)具備比較突出的特點(diǎn)：觀(guān)測(cè)的范圍非常廣泛，重復(fù)觀(guān)測(cè)的頻率比較高，可以完成全天候的觀(guān)測(cè)，獲取的信息比較迅速以及準(zhǔn)確，運(yùn)行非常的穩(wěn)定等[1]。

2空間技術(shù)類(lèi)型

2.1遙感技術(shù)

對(duì)遠(yuǎn)距離無(wú)法接觸的物體，通過(guò)輻射電磁波，利用物體反射的特性，測(cè)量、識(shí)別和分析目標(biāo)物的性質(zhì)，遙感技術(shù)從利用波段上可以分為可見(jiàn)光、反射紅外線(xiàn)和微波遙感技。目前遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用于地質(zhì)、水文、氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、地球資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃及土地管理以及軍事偵查等領(lǐng)域，從目前環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展?fàn)顩r可以看出，遙感技術(shù)能夠測(cè)定大氣濕度、氣溫;水體葉綠素含量、水色、水溫、泥沙含量;大氣中空氣污染物的濃度值;環(huán)境污染中固體廢棄物的分布堆放量以及影響范圍等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的跟蹤調(diào)查，預(yù)測(cè)擴(kuò)散方向和程度，估算環(huán)境污染造成損失。傳統(tǒng)環(huán)境調(diào)查工作往往需要人工進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，具有工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)、測(cè)量誤差較大、進(jìn)度慢等問(wèn)題，與之相比，遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極明顯，具有速度快、覆蓋面廣、信息量大等優(yōu)勢(shì)，具受自然環(huán)境的影響和限制較小，目前在全球環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)環(huán)境質(zhì)量的改善起到極大的推動(dòng)作用。

2.2衛(wèi)星導(dǎo)航定位

衛(wèi)星導(dǎo)航定位指的是在無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的引導(dǎo)下，由用戶(hù)自身完成的無(wú)線(xiàn)電定位系統(tǒng)，其具備定時(shí)精度高、空間三維定位及運(yùn)動(dòng)速度矢量比較確定的特點(diǎn)。當(dāng)前，在國(guó)家戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)中，衛(wèi)星導(dǎo)航定位屬于非常重要的組成部分。衛(wèi)星導(dǎo)航定位具備全天時(shí)、全天候以及高精度的特點(diǎn)，因此，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生之后，可以使用衛(wèi)星導(dǎo)航以及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)之間的結(jié)合，可以保障移動(dòng)信息采集得到及時(shí)的報(bào)送，除此之外，如果通信出現(xiàn)了臨時(shí)中斷的情況，那么依然可以利用具體的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)當(dāng)中的短報(bào)文功能，還可以非常及時(shí)的報(bào)送災(zāi)區(qū)交通的具體信息，非常的方便[2]。

2.3衛(wèi)星通訊技術(shù)

衛(wèi)星通信是地球上（包括陸地、水面和低層大氣中）無(wú)線(xiàn)電通信站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站而進(jìn)行的空間微波通信，衛(wèi)星通信是地面微波接力通信的繼承和發(fā)展。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要分為兩個(gè)部分，就是衛(wèi)星和地面站，而衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)際上就是把衛(wèi)星作為信息中轉(zhuǎn)站，實(shí)現(xiàn)兩地甚至多地間無(wú)線(xiàn)通信。衛(wèi)星通信技術(shù)有著很多優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處，比如，通信范圍大，因?yàn)橹灰行l(wèi)星信號(hào)波覆蓋的地方就可以實(shí)現(xiàn)通信;通訊質(zhì)量好，可靠性高，衛(wèi)星通訊實(shí)現(xiàn)方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定;部署靈活，衛(wèi)星小站建設(shè)不受地理?xiàng)l件的限制，在陸地和海上均可實(shí)現(xiàn)。除此之外，不易受到惡劣天氣的影響（C波段），只要提供地面接收設(shè)備，就可以執(zhí)行衛(wèi)星通信。不過(guò)衛(wèi)星通訊也有不足之處，主要包括傳輸延時(shí)大，表現(xiàn)為打電話(huà)時(shí)，一方要等0.5秒才能聽(tīng)完整另一方講話(huà)，網(wǎng)絡(luò)速度由于延時(shí)大，反應(yīng)速度較慢;存在日凌中斷現(xiàn)象，表現(xiàn)為太陽(yáng)活動(dòng)異常期間，會(huì)造成通訊中斷;覆蓋范圍廣，但也存在覆蓋盲區(qū)。

3空間技術(shù)在自然災(zāi)害及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

世界上很多國(guó)家都把災(zāi)害預(yù)警和監(jiān)測(cè)作為空間技術(shù)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，災(zāi)害具有發(fā)生突然、發(fā)展迅速、影響范圍大、人員難以靠近、摧毀各種地面設(shè)施（包括監(jiān)測(cè)和通信設(shè)施）等特點(diǎn)，只有不會(huì)被災(zāi)害摧毀的衛(wèi)星系統(tǒng)才能保證在任何情況下都能穩(wěn)定工作。衛(wèi)星遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)情評(píng)估和恢復(fù)重建等方面已顯示出巨大潛力，減災(zāi)領(lǐng)域也是遙感技術(shù)最能出效益，最能發(fā)揮全天候、全天時(shí)、動(dòng)態(tài)探測(cè)能力的領(lǐng)域。氣象衛(wèi)星、雷達(dá)、可見(jiàn)光高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以用來(lái)對(duì)雨情、水情、工情等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)地對(duì)洪水調(diào)控作出反應(yīng)。在地理信息系統(tǒng)的支持下，對(duì)比災(zāi)前、災(zāi)后的水體范圍，結(jié)合數(shù)字專(zhuān)題圖，如行政區(qū)劃圖、土地利用類(lèi)型圖、生命線(xiàn)分布圖、人口分布圖、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值分布圖、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，可以快速進(jìn)行淹沒(méi)地區(qū)類(lèi)別、受災(zāi)人口分布、受災(zāi)面積、房屋損失等受災(zāi)情況的精確統(tǒng)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，空間技術(shù)在自然災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用上具有很強(qiáng)的信息化優(yōu)勢(shì)。通過(guò)上面分析相信在不久的將來(lái)空間技術(shù)應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，并且會(huì)朝著高精尖的方向發(fā)展，能夠?yàn)槲覈?guó)環(huán)境建設(shè)等提供有力的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）[J].衛(wèi)星應(yīng)用，2015（11）：64-70.

[2]劉三超，高懋芳.災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)急虛擬衛(wèi)星星座及應(yīng)用服務(wù)研究[J].航天器工程，2018，27（4）：127-134.