遙感監(jiān)測(cè)：守護(hù)濕地的“偵探”

牛振國(guó)

親近濕地，保護(hù)自然，首先要全面掌握它的生態(tài)環(huán)境狀況，對(duì)其開展監(jiān)測(cè)。中國(guó)濕地分布范圍那么廣，每個(gè)濕地面積又都那么大，要怎么才能監(jiān)測(cè)到位呢？這種情況下，就是遙感技術(shù)大顯身手的時(shí)候了！

監(jiān)測(cè)濕地的“千里眼”

遙感，從字面上來看，可以通俗地理解為“遙遠(yuǎn)的感知”，泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)。從現(xiàn)代技術(shù)層面來看，它是指利用搭載在各類移動(dòng)或靜止平臺(tái)上的不同傳感器，對(duì)目標(biāo)地點(diǎn)及地物的電磁波輻射、反射特性進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)其特性對(duì)其性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、方法和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。

人類肉眼所及范圍有限，遙感技術(shù)的出現(xiàn)，讓人類擁有了一雙感知濕地的“千里眼”。

根據(jù)遙感傳感器所搭載的平臺(tái)不同，濕地的生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)可以分為衛(wèi)星遙感、航空遙感（又稱機(jī)載遙感，是指利用各種飛機(jī)、飛艇、氣球等作為傳感器搭載工具在空中進(jìn)行的遙感技術(shù)）、無(wú)人機(jī)遙感和地面遙感（主要指以高塔、車、船為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng)）等方式。

不同的遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)具有不同的優(yōu)勢(shì)。例如：衛(wèi)星遙感成本低，可以周期性開展監(jiān)測(cè)；航空遙感反應(yīng)快，可以根據(jù)需求進(jìn)行不同傳感器的靈活組合開展監(jiān)測(cè)，實(shí)施對(duì)突發(fā)生態(tài)事件的監(jiān)測(cè)調(diào)查；無(wú)人機(jī)遙感具有靈活的機(jī)動(dòng)性、較高的空間分辨率，可以對(duì)特定小區(qū)域開展精細(xì)的監(jiān)測(cè)；地面遙感可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地特定生態(tài)組分的精細(xì)測(cè)量，例如葉面積指數(shù)、覆蓋度、植被物種組成等。

不同的光 不同的功效

從遙感傳感器的組成來看，濕地生態(tài)監(jiān)測(cè)涵蓋了可見光、短波紅外、熱紅外（中波紅外、遠(yuǎn)波紅外和超遠(yuǎn)紅外是產(chǎn)生熱感的原因，所以又稱熱紅外）、微波、高光譜（是把人們很早定性的光譜范圍再進(jìn)一步細(xì)分，高密度地采集數(shù)據(jù)）等波段。

不同監(jiān)測(cè)方式，適用于濕地不同生態(tài)特征的監(jiān)測(cè)。例如：可見光遙感由于具有較高的空間分辨率，適用于對(duì)濕地類型、分布范圍、濕地動(dòng)態(tài)、外來物種入侵等開展定期和不定期的監(jiān)測(cè)；短波紅外由于對(duì)水分敏感，適用于對(duì)濕地植被含水量開展監(jiān)測(cè)；熱紅外波段可以對(duì)濕地的溫度和熱量狀況開展監(jiān)測(cè)，以了解濕地受水分脅迫情況；微波除了不受云雨天氣影響外，還可以對(duì)濕地開展動(dòng)態(tài)的水分監(jiān)測(cè)、地表生物量監(jiān)測(cè)等；高光譜因?yàn)榫哂休^細(xì)的波段，除了可以實(shí)現(xiàn)濕地植被物種的區(qū)分外，還能夠?qū)竦刂脖坏纳M分開展定量監(jiān)測(cè)。

不斷進(jìn)階的濕地監(jiān)測(cè)技術(shù)

隨著遙感技術(shù)的快速進(jìn)步，濕地生態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容也從濕地面積調(diào)查逐漸深入，擴(kuò)展到濕地類型、濕地植被多樣性、濕地生物量、濕地碳儲(chǔ)量、濕地污染、濕地水分的動(dòng)態(tài)等方面的監(jiān)測(cè)。濕地監(jiān)測(cè)的頻率從以幾年為周期，縮短到以年或季度為周期的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的空間分辨率從數(shù)千米發(fā)展到米級(jí)乃至亞米級(jí)的精細(xì)監(jiān)測(cè)。通過組建“星-空-地”的遙感監(jiān)測(cè)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地生態(tài)狀況的近實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為我們及時(shí)了解濕地生態(tài)環(huán)境狀況提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

在未來，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)將不斷在濕地監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮巨大作用，幫助人們解決一個(gè)又一個(gè)有關(guān)濕地保護(hù)的難題。