熱帶生態遙感
① 甘肅用衛星遙感摸底黃河流域生態現狀是怎樣的
甘肅地處黃河上游，是黃河流域重要的水源涵養區和補給區，60%以上的水來自於蘭州以上的河段。黃河在甘肅「兩進兩出」流經900多公里，生態環境狀況關乎流域1800多萬人的生產生活。由於歷史、氣候等因素，黃河上游水源涵養區域生態環境比較脆弱。鍋爐水垢除垢劑找哪家？
甘肅省生態環境廳廳長肖錚說，目前制定出台了《甘肅省黃河流域生態環境及污染現狀調查實施方案》和4個配套方案，啟動黃河流域甘肅段污染防治調查評估等，已完成部分河段無人機飛行排查工作。 鍋爐水垢除垢劑找哪家？
甘肅省生態環境科學設計研究院院長胡曉明表示，通過此次歷時半年左右的調查，將全面摸清甘肅省黃河流域生態環境及污染現狀底數，精準識別流域內突出的生態環境問題。最終，形成流域生態環境現狀「一張圖」，為黃河流域生態保護提供全面系統的基礎資料，為下一步精準治理和保護黃河提供支撐。 鍋爐水垢除垢劑找哪家？
胡曉明說，此次調查在摸清入河排污口的基礎上進行溯源，查清污水的來源，理清排污責任。對於多源合一的排污口，採取技術手段，綜合運用監測結果，找出排放源頭。做到「每口必查，有水必測」，了解入河排污口污染排放狀況，分析掌握污染物入河情況，污染物濃度及排放量。（李禾）
本文來自：人民網
② 馬上要讀研了，選導師階段，一頭霧水，想了解，遙感哪個小方向更有潛力水色遙感、大氣遙感、生態遙感
其實這三個相差不大，生態的包含的較多，水色和大氣各有側重點，但對計算機軟體的應用都很復雜
③ 應用遙感方法分析北部灣紅樹林的分布
李學傑 萬榮勝
（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）
第一作者簡介：李學傑，博士，教授級高工，長期從事海洋地質工作，E-mil：xuejieli＠yeah.net
摘要 紅樹林是生長於熱帶、亞熱帶潮間帶特有的植物群落，不僅對海岸帶起到極為重要的保護作用，也是生物多樣性最豐富的生態系統之一，因而受到廣泛的關注。本文採用遙感方法，並結合野外路線調查驗證，對北部灣地區紅樹林分布進行分析。結果來看，(1)北部灣沿岸紅樹林豐富，從西部北侖河口至東部安鋪港沿岸均有分布，研究區紅樹林分布總面積7172 hm2，其中位於我國境內為6331 hm2，長勢良好。(2)對北部灣沿岸分10區進行統計分析，面積超過700 hm2的有五區：北侖河口區、珍珠港區、茅尾海-欽州港區、鐵山港區和丹兜海-英羅港區，分布面積最小的是北海銀灘-白龍港區，面積只有217 hm2。(3)從分布密度和成片性來看，分布最好的丹兜海-英羅港區、珍珠港區和北侖河口區，其分布成片性好，密度大，長勢較好。
關鍵詞 遙感 紅樹林 濱海濕地 北部灣
1 概 述
紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶、受周期性潮水淹沒的常綠灌木、喬木組成的木本植物群落［1］。紅樹林主要生長在港灣、河口、潮汐水道等地區的泥質灘塗上，其環境介於陸地與海洋之間，是地球生物多樣性最豐富、生產力最高、最具價值的生態系統之一，在全球生態平衡中起著不可替代的重要作用［2-4］。同時紅樹林可以緩解波浪、潮汐對海岸的沖刷，對海岸帶起到很好的保護作用［5］，因此濱海紅樹林受到普遍的關注。
我國紅樹林主要分布在海南、廣西、廣東、福建、台灣和浙江南部的沿海地區，據林鵬等（1995）數據，20世紀90年代，我國紅樹林總面積為1.5×104 hm2。三省區紅樹林面積合計達到21389 ha，佔中國紅樹林總面積的94.48％［6］。
北部灣地區不僅紅樹林分布廣［7-8］，研究也較為深入［9］，涉及紅樹林群落及其生態環境［10-13］、紅樹林生長與土壤的關系［14-15］、紅樹林對海岸帶的保護作用［16-17］以及紅樹林的保護［18］等各方面。但由於紅樹林分布於潮間帶地區，其分布范圍的調查難度較大。遙感可以為海岸線的識別［19-20］、紅樹林的分布［21-23］以及海岸帶環境的管理［24-25］，提供較為可靠而便捷的方法。
2 數據與方法
2.1 數據
我們採用ALOS衛星遙感多光譜數據進行解譯與分析，全區需9景拼接而成（表1）。ALOS數據包括4個波段，解析度10 m。
由於研究區上半年受天氣影響難以找到適合的影像，這里主要採用2008年下半年影像，其中一景，因2008年未找到適合的，而採用2007年影像（表1）。
表1 遙感影像數據信息表
2.2 方法
濕地遙感解譯的方法包括：幾何校正、影像拼接與剪裁、監督分類、分類後處理、目估交互解譯與野外調查驗證等（圖1）。
2.2.1 幾何校正
遙感影像由於多種因素會造成影像上的像元在影像坐標中的位置與其在地圖坐標中位置有差異，從而形成幾何畸變。應用前需要進行幾何校正，盡量消除或減小這種幾何畸變。
本次影像幾何校正以1：5萬地形圖為參考基準，採用二次多項式進行校正，要求均方根（Root Mean Square）誤差法小於1個像元（表2）。
表2 遙感影像幾何校正誤差統計
圖1 技術思路圖
此外採用1：5萬地形圖進行遙感影像校正。地形圖為北京1954坐標系，高斯克呂格投影，1985國家高程基準。
2.2.2 影像的拼接與剪裁
研究區的9景ALOS影像是由4個時間獲取（表1）。由於不同時間獲取的影像，受天氣、季節及植被的影響，其DN值有明顯差異，拼接後再分類，效果不佳。因此採用同一時間獲取的影像，拼接後分類。不同時間的影像分別分類，之後再全部拼接。
2.2.3 監督分類
依據本文確定的濕地分類系統，利用ERDAS Imagine軟體對遙感影像進行監督分類。與非監督分類相比，在分類之前，監督分類已明確各類的內容，而且可以通過調整訓練集的采樣，改善分類效果。
2.2.4 分類影像的後處理
主要利用人工解譯提取的岸線，對監督分類結果進行重新校正，如紅樹林分布於海岸線之外，而林地、耕地等分布於岸線之內；河流、湖泊、水塘分布於岸線之內，海、灘塗分布於岸線之外等。
2.2.5 野外調查驗證
為驗證遙感解譯結果，進行11天的野外濕地調查與驗證。從最西部的北侖河口至東部安鋪港，對全區海岸帶進行了實地考察，完成野外路線調查1763 km，共進行了526站位的觀察，其中紅樹林36站位。
3 北部灣紅樹林分布特徵
從2008年ALOS影像解譯結果來看，北部灣沿岸紅樹林發育，從最西部北侖河口至最東部的安鋪港均有不同程度的分布（圖2），面積達7172 hm2，其中位於我國境內為6331 hm2。為了便於了解其分布特徵及其變化，將北部灣分為10區進行描述。
圖2 北部灣紅樹林分布圖
3.1 總體分布
總體而言，北部灣紅樹林豐富，被稱為我國紅樹林三大重點分布區之一［26］。其中東部的丹兜海-英羅港區（9區），即山口紅樹林保護區所在地，紅樹林最發育，現有紅樹林分布面積達1286 hm2。其次是西部的北侖河口區（1區）、珍珠港區（2區）和東部的鐵山港區（8區），其分布面積分別為911 hm2、864 hm2和836 hm2（圖3）
3.2 各區分布
3.2.1 北侖河口區（1區）
北侖河口紅樹林相當豐富，主要分布於北侖河南岸（圖4），灘塗寬廣，紅樹林成片分布，主要屬越南地界。北侖河北岸也有分布，但灘塗窄，紅樹林較零星，主要包括竹山街西側、街邊村東南榕樹頭北部即陳屋南部等。本區遙感解譯的紅樹林面積為911 hm2，其中741 hm2屬越南管轄區，是北部灣紅樹林分布最密集的地區之一。
3.2.2 珍珠港區（2區）
本區也是紅樹林分布最密集的地區之一，主要分布於珍珠港的北部，成片分布，其寬度達400～1700 m，從西部的下佳邦至東部的克溪，基本呈連續分布（圖5）。珍珠港的東西兩側，紅樹林極少，僅見零星分布。遙感解譯的紅樹林面積為864 hm2。
圖3 北部灣各區紅樹林面積（hm2）
圖4 北侖河口區紅樹林分布
圖5 珍珠港區紅樹林分布
圖6 防城港區紅樹林分布
圖7 茅尾海-欽州港區紅樹林分布
3.2.3 防城港區（3區）
本區紅樹林總體比北侖河口和珍珠港少得多（圖6）。成片分布的主要有兩區：(1)針魚嶺南部，分布寬度200～500 m；(2)港口區西部，分布寬度200～1000 m，野外實地考察看，本片紅樹林長勢很好。其餘分布較零星，總面積為559 hm2。
3.2.4 茅尾海-欽州港區（4區）
本區范圍大，但紅樹林分布相對較少，大多難以成大片分布（圖8）。在茅尾海灣頂沿岸的欽江口、竹沖江口和獨石江口有較為成片的分布，欽州港經濟開發區西部龍門港的島嶼之間規模較大的成片紅樹林，此外金鼓江、茅尾海和龍門港西側等地均有較零星的紅樹林分布，本區紅樹林總面積796 hm2。
3.2.5 大風江口區（5區）
大風江口附近也有一些紅樹林分布，其中新田西側、沙角南部、船廠街東南、大王山西部等地形成較大片的分布（圖9）。此外河口往上，老柯墩、檳榔墩、老鴉墩附近等地均有較多的紅樹林分布。總面積535 hm2。
圖8 大風江區紅樹林分布
3.2.6 南流江口區（6區）
南流江河口三角洲地區，地形坡度小，灘塗分布很廣，適合紅樹林生長。本區紅樹林成片分布的主要有大頭坪-魚墩南部、新田東南、高底框南部等，此外草頭村西側、田寮西側、四股田南部等均有分布（圖10），總面積為441 hm2。
3.2.7 北海銀灘-白龍港區（7區）
本區紅樹林相對較少，總面積217 hm2。主要分布區包括分布區包括下村-大冠沙的南側、西村港北部以及竹林鹽場中南等（圖10）。
3.2.8 鐵山港區（8區）
鐵山港區是紅樹林較發育的地區之一（圖11），主要集中在鐵山港西北側的龍眼洞-紅石塘-螃蟹田一帶、灣頂海角-海山以及東側的鵝頸墩、蛋地塘北部以及新村等，而且基本均能成片分布，但鐵山港的西側極少分布。總面積836 hm2。
3.2.9 丹兜海-英羅港區（9區）
本區紅樹林十分發育，包含了山口國家紅樹林生態自然保護區（圖12）。
圖9 南流江河口區紅樹林分布
圖10 北海銀灘港-白龍港區紅樹林分布
山口國家紅樹林生態自然保護區是1990年9月經國務院批准建立的我國首批（5個）國家級海洋類型保護區之一，1993年加入中國人與生物圈，1994年被列為中國重要濕地，1997年5月與美國佛羅里達州魯克利灣國家河口研究保護區建立姐妹保護區關系，2000年1月加入聯合國教科文組織世界生物圈，2002年被列入國際重要濕地。
區內的紅樹林是我國大陸海岸紅樹林典型代表，發育良好，結構獨特，連片較大，保存較完整的天然紅樹林。
從分布來看，丹兜海北測、東側以及英羅港的北部、西部均有大片分布，總面積1286 hm2。
圖11 鐵山港區紅樹林分布
3.2.10 安鋪港區
安鋪港位於調查區的東頭，紅樹林主要分布與營仔河與九州江之間的河口區以及九州江口的南側、下斗倉附近等地，成片較好，尤其是兩河口區呈大片分布（圖13）。其餘地區極少分布，總面積549 hm2。
圖12 丹兜海-英羅港區紅樹林分布
圖13 安鋪港區紅樹林分布
4 結論
採用遙感方法，並結合野外路線調查驗證，對北部灣地區紅樹林分布進行分析，可以得出一下初步結論：
（1）北部灣沿岸紅樹林豐富，從西部北侖河口至東部安鋪港沿岸均有分布，研究區紅樹林分布總面積7172 hm2，其中位於我國境內為6331 hm2，長勢良好。
（2）對北部灣沿岸分10區進行統計分析，面積超過700 hm2的有5區：北侖河口區、珍珠港區、茅尾海-欽州港區、鐵山港區和丹兜海-英羅港區，分別為911 hm2、864 hm2、796 hm2、836 hm2和1286 hm2，分布面積最小的是北海銀灘-白龍港區，面積只有217 hm2。
（3）從分布密度和成片性來看，分布最好的丹兜海-英羅港區、珍珠港區和北侖河口區，其分布成片性好，密度大，長勢較好。
參考文獻
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Distribution of Mangrove in the Beibu Bay by Remote Sensing
Li Xuejie，Wan Ronsheng
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
Abstract：Magrove，which is grown in tropical-subtropical intertidal area，play an importantrole for protection of coast and is one of the highest bioviability ecosystems.It is attempted to ana-lyse the distribution of mangrove in the Beibu Bay，China，based on the satellite remote sensingand field investigation.It can be concluded that plenty of mangrove distributing in the coast ofBeibu Bay，from Beilun River Estuary in the west to Anpu Port in the east，with total area of 7172hm2，of which 633 1 hm2 locating in our country.It was divided to 10 subareas for statistics and a-nalysis.In 5 subareas，such as Beilun River Estuary，Pearl Port，Maiweihai-Qinzhou Port，Tie-shan Port and Dandouhai-Yinluo Port，the mangrove distributing area is larger than 700hm2，and there are 911 hm2，864 hm2，796 hm2，836 hm2 and 1286 hm2 respectively.It grows best inDandouhai-Yinluo Port，Pearl Port and Beilun River Estuary，with higher density and bettercontinuity.
Key words：remote sensing；mangrove；coastal wetland；Beibu Bay
④ 我國熱帶地區生態地質背景條件分析
我國區域寬廣，自然條件復雜，從北往南可分為溫帶、亞熱帶、熱帶3個氣候帶。秦嶺、淮河以北為溫帶地區；秦嶺、淮河以南至北回歸線之間為亞熱帶地區；北回歸線以南為熱帶地區。
我國熱帶地區包括廣東、廣西、海南和雲南南部、西藏東南部、台灣省的部分地區，具有獨特的地形、地貌和氣候、土壤條件。熱帶地區高溫多濕，物種繁雜而豐富，森林生態系統結構復雜，具有較高的生物量，在維持生態平衡方面具有重要的作用。熱帶是生物群落最為豐富的地區，其代表性的生態系統為熱帶季雨林和雨林。
熱帶地區地貌復雜多樣，以山地、丘陵為主，間有盆地、谷地、台地、平原。海南島的中部為山地，向四周依次為丘陵、平原和濱海沙灘。500m標高以下的低丘陵、台地和平原佔全島總面積的80%以上。
熱帶地區土壤缺鹽基物質，呈酸性反應，富鋁化作用較強。地帶性土壤由南到北主要為磚紅壤、赤紅壤，其次為紅壤、黃壤（包括黃棕壤）、石灰土、磷質石灰土。熱帶季雨林、雨林主要分布在北回歸線以南的海南島、雷州半島、台灣島的中南部和雲南的南端。
海南島的熱帶雨林分布在中部山地海拔600～1000m的地段。較完整的雨林中，喬木一般可分3層，樹干挺直，分枝高，林相茂密。熱帶雨林的三大特點：由藤本植物組成的絞殺植物發達，板根普遍明顯發育，老莖生花，在這里和滇南熱帶雨林中均較常見。由於島內東西部乾旱季節長短不同，季雨林又分為常綠季雨林和落葉、半落葉季雨林。森林類型多種多樣，原生森林有熱帶雨林和季雨林，統稱為熱帶雨林。從水平分布來看，從海濱到山地依次為：紅樹林、沙生草地或多刺灌叢、次生稀樹草地、熱帶季雨林、熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、高山矮林。東部濕潤地區以常綠闊葉林為主；西部乾旱地區以落葉和半落葉季雨林占優勢。
熱帶地區高溫多濕，特別是海南省具有典型的熱帶季風氣候，年平均氣溫在22℃～26℃之間，島內大部分地區年日照1750～2750h，南部沿海2400～2600h，最高達2754h，本次調查的北部地區也達到了1800～2200h，年太陽輻射量110～140kCal/cm 2，光能十分充足，年平均降雨量在1500～2000mm之間。熱帶氣候的豐富雨水、充足陽光有利於植物的生長，但也給生態環境地質調查的遙感解譯、路線穿越造成了困難。
⑤ 國內外生態環境遙感工作面臨的問題！
今後要作出的具體工作：
（1）以2000年Landsat 5/7 TM/ETM+美國陸地資源衛星數據和80年代後期Landsat 5 TM美國陸地資源衛星數據為主要數據源進行中、東部地區土地利用/土地覆被現狀解析，為中、東部地區生態環境現狀調查提供遙感數據和遙感支持。
（2）配合總體組進行生態環境現狀及變化遙感分析，提取中、東部地區生態環境專題遙感數據，總結、東部地區生態環境變化空間分布與空間統計規律。
（3）完成中、東部地區典型生態功能區域或生態問題、生物多樣性保護重點區域的多時相、多數據源、多解析度遙感數據的分析和提供。
（4）將地面調查數據、遙感解析生態基本數據相結合，建立中、東部地區生態環境狀況調查綜合資料庫、資料庫查詢系統、多媒體演示系統，編輯出版中、東部地區生態環境現狀遙感調查圖集。
2．中、東部地區生態環境現狀遙感調查工作內容
2．1 調查范圍
此次遙感調查工作和研究范圍包括北京市、上海市、天津市、黑龍江省、吉林省、遼寧省、河北省、河南省、山西省、山東省、江蘇省、江西省、安徽省、湖北省、湖南省、浙江省、福建省、廣東省、海南省等十九個省（市），面積約330萬平方公里。
2．2 中、東部地區生態環境現狀調查內容
2.2.1 中、東部地區生態環境現狀遙感信息提取
中、東部地區生態環境現狀遙感信息提取將以以2000年美國陸地資源衛星Landsat 5/7 TM/ETM+和20世紀80年代中後期美國陸地資源衛星Landsat 5 TM為主要數據源進行中、東部地區土地利用/土地覆被現狀解析（包括數據幾何校正、地表覆蓋分類判讀等）。
2.2.2 中、東部地區生態環境專題信息提取
根據中、東部地區生態環境特徵，結合遙感手段的優勢，對構成生態環境的某一專題要素進行信息提取，分析其現狀、變化及趨勢。
提取專題信息主要包括：濕地的空間分布、類型及變化；城市及城市化發展；水土流失/沙化土地空間分布和強度、森林植被分布狀況、海岸帶動態變化、重點流域水庫建設及分布。
2.2.3 遙感數據地面核查
完成覆蓋中、東部地區的十九個省（市），約330萬平方公里的2000年美國陸地資源衛星Landsat 5/7 TM/ETM+遙感解析數據的野外地面核查和典型區遙感解譯地面核查，80年代後期美國陸地資源衛星數據Landsat 5 TM 遙感解析數據的室內改正。
2.2.4 生態環境現狀及其動態變化遙感分析
綜合利用此次中、東部地區生態環境現狀調查所獲得的地面統計數據和遙感數據產品，並結合氣候、水文、地形、地貌等自然地理因子，基於「3S」技術，對中國中、東部地區土地利用/土地覆被現狀、動態進行時空特徵分析，給出基於遙感數據分析的中、東部地區生態環境變化空間分布與空間統計規律。
2.2.5 典型區域生態環境變化遙感數據提供
根據總體組典型區域生態環境問題調查和研究的實際需要，提供2000年和80年代中後期美國陸地資源衛星數據等其他遙感數據支持，並從遙感應用等方面提供必要的技術服務。
2.2.6 遙感調查綜合資料庫建立
集成本次遙感調查所獲得的中、東部地區2000年和80年代後期遙感影像數據、土地利用/土地覆被數據、沙化/水土流失數據、典型區生態環境綜合數據，地面調查統計數據、遙感分析數據、生態環境要素數據、地理背景數據等，形成中、東部地區生態環境綜合資料庫。
2.2.7 遙感調查綜合查詢系統開發
完成中、東部地區遙感調查綜合查詢系統的開發，使用戶可按應用專題、地區范圍、時間范圍、數據類型等多種方式靈活的查詢中、東部地區生態環境遙感調查成果。
2.2.8 遙感調查多媒體演示系統建立
利用多媒體技術建立中、東部地區生態環境調查演示系統，為有關部門和領導提供直觀、全面的匯報。
2.2.9 中、東部地區生態環境調查圖集編輯出版
以中、東部地區生態環境調查資料庫為基礎，配合總體組編輯出版中、東部地區生態環境調查圖集（作為總體報告的一部分），通過專題圖、影象圖、文字和圖表等多種形式，全面反映此次遙感調查成果。
⑥ 全球生態環境變化的地球動力學背景與遙感探索監測途徑
近來來溫室效應與全球變暖、臭氧層破壞和海面上升、森林銳減與物種滅絕、耕地草場退化、乾旱沙漠化和淡水資源乏缺、海洋開發與海域環境動盪、人口過速增殖和資源耗損、工業社會與現代農業污染加劇以及頻繁的地質、海洋、水文、氣象、生物災害等一系列重大環境問題困擾著人類社會的發展，甚至出現地球可居住性和地區能否持續發展等嚴峻的戰略性科學問題。聯合國國際科學聯合會組織各地區的科學家、科研機構正在開展宏偉的全球生態環境變化研究計劃(即國際地圈、生物圈計劃IGBP)。由於這一課題牽涉地球科學的很多專業學科，需要進行深入的綜合解析，甚至有待發展一系列邊緣交叉和滲透衍變的基礎理論學科，目前的單學科理論水平和地球科學結構都還不適應這種嚴重的局勢，有待有關學科聯合攻關，才能對人類生存、發展的奧秘和各圈層的內在聯系作深刻探討，更好地規劃開展全球變化與持續發展對策的研究，從而找出更符合客觀實際的規律。縱觀以往的研究工作，其中地質環境的研究顯得薄弱了些，其實自有人類以來的250萬年內，地球環境變遷留下了廣泛的跡象，內容很豐富，例如塔里木盆地中的羅布泊湖岸的萎縮過程在遙感圖像上表現為154個韻律條帶;第四紀以來的冰川、河流、湖泊變遷、地貌定量形態分析都可以找到很可貴的依據;海岸帶活動、古地震、古洪澇、古乾旱等也有待深入研究，總之從地質學范疇對地球環境變化的研究仍有很大的開發潛力。遙感技術的應用則更顯不足，急待加強。以往地質環境的研究多偏重於表淺、外生條件的分析，對於更重要的地球內部原因則很少討論，為了扭轉這種舍本求末的趨勢，尋求以地質學為「砧木」廣泛與其他學科的「嫁接」發展，我們需要從地球整體結構著眼，綜述地內熱動力為本的觀點，從而再構建新的地球科學大體系與技術監測系統。
目前由於學科體系發育尚處於初級階段，在理論綜合能力有限的情況下，只從現有學科出發注意到某幾個方面，忽略了整個太陽系、地球內部高能級自然本底的運動(變化)，過高地估計並誇大了人類社會的低能級可察覺影響，撫片舟而論滄海，推導出一些聳人聽聞的危機和警告，人雲亦雲，傳真導謬，很難說全是扎實可靠的科學結論，世界各國各地區的領導決策部門卻出於惜世憂民的良好願望，聞風而搏，推出這樣那樣的行動與承諾，蓋世之舉如因科學依據欠妥，必將勞民傷財，甚至人為地加劇環境惡化，自絕良好發展的路徑。追溯全球變化研究的歷史、教訓，評估科技現狀，只能說是全球變化的研究剛剛起步，而且是較低水平的開始，切不可作出過早、過偏的結論，更不可輕舉妄動，而要深思熟慮地將重點調整到認真深入發展地球科學大體系的基點上，探索理論、發展探測技術，以期盡快形成與擎天任務相適應的科學理論研究水平和技術測量能力，為確實改善地球生態環境、謀求更大持續發展作出更有效的科學貢獻。
為了思考全球變化地球內因、熱動力為主的觀點，不妨列述一下地球各圈層的一些基本參數(見表1)。
表1 地球各圈層的基本參數
續表
從表內數據可知，地球的質量、蓄能主要聚集在固體地球之中，而水圈、大氣圈和生物圈只是內熱外溫大球體表層的一層附著薄膜，從質量、能量分布看來作為生態環境(水圈、大氣圈)的下墊面的固體地球的主導地位就很明顯了，溫床上的薄被，我們能體察到的滄海桑田、風霜旱澇、生物興衰、環境變遷都離不開地球這個母體，依附於地球的熱動力場，大自然的綜合運動可以概括為低能級、長周期的緩慢演變和高能級、急劇明顯的災變，就其本質而言，強烈的災變事件是主要形式，而緩慢的演變則是主運動的低能級蘊成和事件後的平衡協調，無論從地球地質歷史和現態看來都是被大量遺痕和現實所證明，特別是近代人類觀測能力的提高，這種本底與環境、內因與外果、災變與演化的主從關系愈來愈清楚了。同時發現地球各圈層之間、各類事件之間存在系列的相關性，稱為輻向深源熱動力地質、環境、生態動力鏈 ，地球不同時期發生過若干點狀熱活躍中心，主要由地內放射性高熱能形成熱反應中心，大體上分布在上地幔到下地殼界面上下，岩漿體劇烈熱熔，成為熱根，或稱岩漿灶、岩漿房，即地球表面的災變點、敏感區，熱能-物質交換通道。一個岩漿中心的演化期可長達幾千萬年到1億年之久，在其發生、演化過程中存在比較獨立的熱動力體系，從弱到強，由強轉弱迭替興衰，形成強旋渦式的熱熔物質分異中心，自創通道向地球表淺部上涌、噴射熱動力-物質流(固塑態、固液氣混熔、氣液混合態)，在熱力-物質外散過程中形成礦床，導致地球表面的環境變化，深部形成岩漿岩的上涌侵入，形成潛火山、火山噴發、熱力-氣液噴射，岩石圈加溫，水圈和大氣圈升溫，海底局部加溫、噴涌熱的氣液，引起地震、海嘯和海水強烈渦流、強風場、強磁場變化，產生強粒子射束流、地內強熱爆炸、地面急劇增溫、強湍流，百慕大型海空災難點等現象。不斷改變著地殼表淺處的熱力、物質加註，導致發生一系列自然災變和環境突變。地球上分布著無數大大小小的環形地質結構和強旋渦氣液運動中心，它們多屬燕山-喜馬拉雅期岩漿活動的殘留繼續，即現實的地內熱活動中心，「活地球熱動力噴口」。這些埋藏在地殼中的「煙囪」時強時弱地向地球水圈、大氣圈噴射熱力-物質流，主要形成為氣液熱上涌。近年來在大洋深海溝、裂谷系中發現很多個高溫富含金屬的氣液泉，例如東太平洋南部海膨在520km2之內發現26個上涌熱通道，推動本地段每年隆升15cm以上，噴出物包括了高熱流、水汽、H2S、CO2、氯氣類、烴類和大量金屬元素。這樣的現象在紅海、太平洋東西火山帶都有大量的發現報道。實際上大陸內部也有很多的隱火山、氣火山、氣液高金屬湧泉、地震、陸內颶風、強高地熱點、奇異突變點的活動，不過並沒有引起人們重視和組織系統觀測而已。1908年舉世聞名的通古斯大爆炸事件，盡管對其成因揣測紛紜，但確屬地球上的一次大型自然熱動力試驗，估計中央地帶溫度在105℃以上，總熱能為1030J，噴出的可燃天然氣數億立方米，還有大量放射性粒子，鉑銥微粒自上地幔噴射出來。人類歷史階段地球內部向地表、水圈、大氣圈噴射的熱能總量約為5.6×1020J/a，排放的固、液、氣熱物質總量為9.5×109t/a，遠遠超過人類社會能耗和形成物質產品的總量，相當全球2000年總能耗量加儲備的核能總和。
再從地質歷史上追溯，這種事實就更明顯了，在8億年前，地球上並沒有大量水體，氣體也很稀薄，在8億～6億年前的兩億年期間固體地球向地表噴射了大量的水氣，才形成海洋，出現了生物，目前地內每年要向地表釋放30～50km3的水分和其他氣體，以彌補水分和氣體向地球外層空間的散失量，如果補給小於向外彌散量，地球的水圈、大氣圈就在幾億年前消失了。
晚古生代以來伴隨劇烈的全球地質運動帶來全球性的生物大絕滅災殃，如2.47億年前(晚二疊世)、1.63億年前(中侏羅世)、1.44億年前(晚侏羅世)、1.25億年前(早白堊世)、9100萬年前(晚白堊世)、6500萬年前(白堊紀末的恐龍絕滅事件)、3800萬年前(始新世)、1100萬年前(上新世)，每隔2600萬年就全球性地劇烈變動一次，期間當然也有局部地段和較低能態的變異。人類社會存在的250萬年期間盡管未出現過全球性的劇變，但也經歷過各種各樣的局部性古人類群落夭亡的慘劇，其生態效益急待重新評估。例如迄今各大地構造學派多隻限於表淺地殼的研究，對於更有活動意義的百十千米岩石圈幾千千米深的地幔、地核卻甚少考慮，就連最流行的板塊學說很多結論與地殼、岩石圈的結構運動並不相符。近年來古老結晶地塊、大陸火山學、遙感所發現的環形結構和旋渦狀運動、海洋與大氣層中的旋渦運動、類地行星、月球上發現的環形構造就很有助於岩石圈、殼幔交界、地幔與地核交界不同形式的流變運動，熱湍流等機理的探索，也具體發展了熱點和岩石圈、水圈、大氣圈的熱對流學說，使地球演化與太陽系演化研究相應深化，引出天體地質學、比較行星地質學的新概念。深部地球物理、地球化學和超深鑽探、衛星測地、大陸與海洋火山學、地震學、太古宙、元古宙早期岩系的研究，太陽系類地星體、特別是月球、火星的遙感資料，以及海底熱旋渦流的發現、強氣旋的多年遙感記錄，地球強烈的氣液迸發動搖了地質構造的傳統概念，進一步表明地球大系統的主導物質運動形式是比較急速的、強勁的熱旋渦流。固體地殼中表現為環形結構與強爆噴射，地幔的上涌熱柱(熱力物質筒狀噴射流)，岩石中的垂直熱力-物質流變上涌(包括流體和氣體析離)，海洋中的熱旋渦、大氣層中的強氣旋運動，由此導引出地球不同圈層的統一深源岩漿熱動力學理論，揭示出地球生態環境的熱動力鏈背景、垂直熱動力災害系列鏈(源、根、樹)的高層次概念。根據現代高技術觀測手段所提供的深部多層次、宏觀資料已初步展示新的理論趨勢，如岩石圈結構和動力的不均勻性、突變與蠕變、主動與隨動、固體與液態氣態共系、表淺與深源耦合等。從而為全球和區域性對比、時序分析、歷史跡象與現實地球運動對比提供了新的可能。如果有意識地開發現代化觀測技術的潛力，設計新的儀器，建立多源地學信息系統，就可能提供更齊備的新科學信息。逐步探索支配能源-資源形成和分布、環境變遷、自然災變的地內和天體熱動力機理，促進地球固態、液態、氣態各圈層的總體解析，建立地球大系統的熱動力學基礎理論，在新的理論指引下活化各分支學科的交流、滲透、融匯貫通，形成各組學科更深廣的理論綜合，諸如地球動力學、理論地質學、理論地理學、災害動力學等，從而綜合出地球科學的大理論體系，海洋學、氣象學、環境災害學、生態環境學方面也有很多新的發現表明熱動力現象是主導的物質-能量運動形式。
地球科學大體系將來可能有更高深的發展，僅從現階段認識到的縱向強熱動力理論出發，就可以帶來各分支學科的理論躍遷，提高解決實際問題的技術經濟效能。例如根據深源岩漿熱動力理論，礦產資源的聚集形成有很強的中心式時空規律性，礦產系列嚴格按溫壓條件呈垂直、水平分帶，有較固定的通道和容礦構造空間，金屬礦床、內生非金屬礦床、沉積礦產、煤炭、石油、天然氣、水資源均受控於統一的岩漿熱動力場，克服了僅限於表淺地質、地球化學環境的分析，因而就大大提高了礦產的探索預測能力，擴大了大型、特大型系列礦床的發現幾率，將低水平的描述性搜索提高到理論預測的新水平。如果投入系統試驗復原，有望取得多種礦產資源的重大突破。根據深源岩漿熱動力理論新創建的災害學則可以與生態等類台站結合，規劃一次全球性的三年大搜索行動，奠定基礎後台站可以大量歸並減少，以後可分年總結一次。集中一批與生態環境變化有關的科學家，從而建立適應生態環境變化的科學隊伍和科研數據網路。
全球生態環境變化與可持續發展問題已引起各國家、各地區領導人和公眾的高度重視，科研工作也取得了很大的進展。在新世紀到來之前，為了人類的生存與發展，為了未來環境科學的繁榮，遙感學界要充分利用遙感科技的優勢和信息儲備，不負時代的使命，調整好方向，發揮遙感等高科技的潛能，開拓遙感科技的揭示、綜合能力，全面介入全球生態環境變化的研究，開拓遙感技術應用的新前景。
———錄自:CNC-IGBP學術交流論文集，1984(10)
⑦ 生態遙感監測系統建設的必要性
塔里木河是我國最大的內陸河，世界第五大內陸河，流域總面積102×104km2。流域土地資源、光熱資源和石油天然氣資源十分豐富，是我國重要的棉花生產基地、石油化工基地和21世紀能源戰略接替區;塔里木河流域歷史上形成的天然綠洲，是阻擋塔克拉瑪干沙漠風沙侵襲的天然綠色屏障，它被譽為塔里木盆地各族人民的「母親河」。但近幾十年來，隨著人口增加，社會經濟發展，水資源的無序開發和低效利用，水資源供需矛盾日漸突出，各源流向幹流輸送的水量連年減少，水質不斷惡化，下游近400km河道斷流萎縮，尾閭台特瑪湖乾涸;中下游地區植被衰敗，大片胡楊林死亡，沙質荒漠化擴大，生態環境嚴重惡化，已成為制約流域社會經濟可持續發展的主要因素。塔里木河流域生態環境保護，不僅關繫到流域自身的生存和發展，還關繫到民族團結、社會穩定、國防安全的大局，戰略地位十分重要，因而引起了黨和國家的高度重視。2001年6月27日國務院正式批准了新疆維吾爾自治區人民政府與水利部聯合提交的《塔里木河流域近期綜合治理規劃報告》，明確指出「要堅持以生態建設和環境保護為根本，以水資源合理配置為核心，源流與幹流統籌考慮，工程措施與非工程措施緊密結合」作為近期綜合治理的指導思想，用5～6年時間，投資107.39億元，通過綜合治理，力爭在5～10年時間內使塔里木河流域生態環境建設取得突破性的進展。但塔里木河流域管理局生態管理非常薄弱，信息化建設基本空白，信息資源嚴重不足，信息共享困難，因此要達到上述目標，迫切需要能動態監測、高效管理、綜合分析生態環境的信息平台，適時發布生態環境信息，為流域水量調度決策、生態環境的規劃和治理提供科學依據。
塔里木河流域生態環境遙感動態監測及輔助決策支持系統建設的總體目標是以數據採集、數據傳輸和數據存儲管理為基礎，以生態環境遙感動態監測、預警、預測的業務流程為主線，通過數學模型、遙感、地理信息系統和全球定位系統等技術手段，構建塔里木河流域生態環境監測應用系統，建設塔管局業務處理與信息綜合服務系統，為流域生態環境保護提供操作平台和決策環境，全面提高塔管局生態管理業務的處理能力，為流域水量統一調度提供科學的決策依據。
系統建設范圍為塔里木河幹流及與幹流有地表水聯系且對幹流生態環境有直接影響的阿克蘇河、葉爾羌河、和田河、開都河－孔雀河，通稱「四源一干」;總面積25.86×104km2。系統的建設內容包括:
(1)數據採集、管理與資料庫子系統:結合塔里木河流域水文與環境監測系統，建立塔里木河流域生態環境保護的數據採集、傳輸、存儲於一體的基礎信息平台，及時准確地為生態監測保護提供基礎數據支持。
數據採集:結合航空、航天遙感、通訊及地面遙測手段，採集流域內與生態環境、水資源調度管理有關的資源、生態、經濟等各方面的數據，具體包括衛星動態監測數據、「四源一干」GIS基礎地理數據、生態環境歷史專題數據、水利工程數據、流域社會經濟數據和取用水數據、多媒體數據的採集，「四源一干」區域的水文與環境監測系統監測數據、幹流區域生態斷面監測數據和重點水利樞紐視頻監控數據的獲取。
數據傳輸:建設塔管局水調中心和四個水調分中心的內部區域網。同時在現有的通訊網路基礎上，集成中國電信主幹網和塔里木河流域水文與環境監測網，實現塔管局水調中心到和田河水調分中心、葉爾羌河水調分中心、阿克蘇河水調分中心、開孔河水調分中心之間的廣域網連接，構建覆蓋塔里木河流域「四源一干」范圍的數據傳輸與通訊網路。
數據管理與資料庫:通過資料庫技術和數據挖掘技術，以GIS為載體，構建融生態監測數據、遙感及其解譯數據、數字攝影測量數據、水文數據、水資源利用數據、社會經濟等數據為一體的基礎數據管理系統，有效地管理塔里木河流域的基礎地理數據、專題圖形、遙感圖像、社會經濟和水資源利用等原始基礎數據。具體包括「四源一干」范圍遙感影像資料庫分系統、生態環境資料庫分系統、圖形資料庫分系統、水文資料庫分系統、社會經濟資料庫分系統、水資源利用資料庫分系統、多媒體資料庫分系統、元資料庫管理系統。
(2)生態環境遙感動態監測子系統:以遙感和GIS技術為主要手段，建立生態環境遙感動態監測系統，動態監測綜合治理工程實施中塔里木河流域土地利用、植被覆蓋度、沙質荒漠化和鹽鹼化的變化情況，水量調度對生態環境的影響情況，應急輸水後塔里木河下游生態環境的恢復情況，為塔里木河水量調度方案優化和生態保護規劃、治理提供科學依據。開展1999年、2002年、2004年生態環境動態監測研究。
(3)生態環境專業分析子系統:利用GIS強大的空間分析功能，開發建立塔里木河流域生態環境專業分析系統，從海量數據倉庫中挖掘出諸多有用的知識，進行生態要素預警分析、土地變化趨勢分析，進行GIS綜合制圖，為系統提供通用的空間操作和分析平台。
(4)業務處理和信息綜合服務子系統:圍繞塔管局日常業務，建立網路信息處理系統，將現代化技術融入塔管局的各項工作，建立水量調度、生態保護、工程管理、日常辦公等業務處理和信息綜合服務系統。實現電子辦公與信息綜合服務及對塔里木河流域各項生態環境信息、水資源信息的網路動態管理和查詢。
塔里木河流域生態環境遙感動態監測及輔助決策支持系統以「數字流域」建設為長遠目標，在數字塔里木河的框架下，採用組件、IDL語言開發和商用軟體相結合的方法，以數據流為樞紐集成建設數據採集、傳輸、資料庫管理、遙感應用和分析、業務處理、信息共享的綜合性系統。目前，數字流域還是一個新興概念，在構建方式上還沒有一個成熟的方案，在實現技術方面還有很多難點需要解決。「塔里木河流域生態環境遙感動態監測和輔助決策支持系統」作為「塔里木河流域水量調度決策支持系統」的重要組成部分，對數字流域這一新的領域進行了一些有益的探索，構建了「數字塔河」的基本信息平台和部分應用模型，為「數字塔河」的建設奠定了基礎。它可以為其他地區和領域的應用提供參考。
⑧ 生態環境遙感監測工作國內外研究成果
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⑨ 生態環境遙感監測系統存在的問題
我國正處在經濟發展的高速增長期，對自然資源的掠奪性開采和不合理利用，使資源、生態和環境問題日益嚴重，土壤侵蝕，土地退化、沙化，濕地、綠地減少或消失，草場承載力下降等問題已在我國西北、華北、東北大部分地區廣泛出現，成為影響我國可持續發展的主要障礙之一。盡管遙感和GIS在生態環境領域已有了大量應用，做了很多工作，但研究的手段還很不完善。前生態遙感監測系統存在的主要問題有:
(1)遙感和GIS不能有機集成。無論使用哪一種圖像處理軟體進行分類獲得專題信息，在圖像處理平台下編輯都是很困難的事情。自然界普遍存在同物異譜和同譜異物現象，即使分類精度再高的軟體也不可能達到100%的准確，也需要人為編輯修改。其次，圖像處理軟體僅僅是獲取信息的工具，大多數都不具有分析功能，需要到GIS平台下才能進行空間分析，而GIS系統又缺乏遙感影像處理能力，因此給實際工作帶來很多困難。如何把遙感和GIS有機結合在一起，成為一個完整的系統，是當前遙感和GIS界一項極富挑戰性的任務，是有待進一步研究的領域。
(2)影像信息提取技術是利用海量遙感數據來更新和生成GIS的瓶頸。目前目視解譯仍是遙感圖像信息提取的主要手段，需要耗費大量的人力操作和長時間的工作周期。新型影像數據的產生也對自動分類技術有著極大的需求。因此，發展自動化提取技術和專家系統技術，將成為未來幾年內遙感信息提取研究重要的目標。
(3)生態環境研究多學科、多時空尺度的特點和遙感、GIS技術的引入，使生態環境數據來源復雜多樣和巨量化。如果建立大尺度、大比例尺的數字流域系統則更是海量數據，如何組織海量的數據是系統成敗的關鍵。從目前的應用來看，在系統中對數據之間的邏輯關系分析、流程關系分析和數據的圖層關系分析還有待進一步研究。
(4)在網路應用環境下，各種軟體、工具和資料庫不能很好地集成，需要在應用系統框架下取得各項技術及系統集成的整體性突破，而在這一方面研究還比較少。
(5)現有的圖像處理和GIS商業軟體都是面向專業人員，普通用戶很難方便運用。另一方面，研究開發的系統和實際需求差別較大，應用模型開發少，導致建設的系統多，實際運行的少(郁文賢等，2004)。如何構建面向用戶，完成從RS到GIS一體化的，操作簡單、使用方便的業務化運行系統，推動遙感與地理信息系統的平民化使用，具有強烈的社會需求。
(6)如果沒有比較完善的數據和信息共享政策，容易導致盲目的數據壁壘，造成許多數據不能充分利用，或者導致數據採集的低水平重復工作。現在，雖然也開發了許多生態環境數據的Internet網上查詢工作，但是並不是所有生態環境數據和信息都可以自由共享，這其中涉及了許多數據和信息所有權和使用權的問題。將生態環境數據和信息進行分類和用戶分級，採用合理的數據發布方式，進行多層次數據共享，對於系統的開發和發展都是非常重要的。
⑩ 請問用遙感技術怎麼與生態學結合呢我想學習一下遙感~想用它其解決生態問題
用遙感掃描環境破壞程度。結合其他的研究。
用遙感監測環境