遥感技术在湖泊环境研究中的应用

毛玉婷

（江西省山江湖开发治理委员会办公室 江西南昌 330046）

湖泊同自然界中的土壤、各种生物及大气环境有着紧密的联系，可以看作是特殊的自然综合体，储存着大量的矿藏，还具有承载地表水的功能。近年来，遥感技术在湖泊环境研究中应用越来越广泛，更具经济、实效和宏观的特点，掀开了湖泊研究领域的新篇章。笔者结合多年的工作经验，通过查阅文献的方式对遥感技术在湖泊研究领域中的应用状况进行综述，从而促进湖泊生态地质环境中遥感技术的发展。

1 湖泊水文参数遥感测试

湖泊生态环境的影响因素多样化，其中水深值是湖泊水文参数中首要参数。遥感图像推算水深值依据的是灰度值与水中光的衰减程度，其原理具体如下：可见光在进入水体后能量不会保持不变，受水体、水中粒状物等物质的吸收作用，再加上水分子、溶解物及悬浮颗粒和湖泊底质的散射，造成光的能量的衰减和损失，而可见光的能量的衰减与水深值成正比[1]。

2 湖泊水质遥感监测

水质的影响因素众多，主要可归结为：湖水中的溶解性有机物,藻类种类，藻类的浓度以及分布，悬浮颗粒物,叶绿素-a浓度。基于水体的散射度进行考察，由于湖泊中的泥沙和叶绿素会在可见光层面改变散射度，从而水体遥感图像的色调也发生变化。此外，水体遥感图像色调变化也能够表现水体不同类型和程度的受污染等变异。

3 湖冰遥感监测

湖泊的性状会因其所处地域、区域的环境以及气候的变化而发生相应的改变，而湖冰是湖泊性状变化的其中一个重要反应。湖冰的研究指标主要是湖冰的形成、持续时间、规模大小以及解冻特征等[2]。在湖冰层面，我国的遥感监测未有达到大面积、大规模，而是集中于具有典型特征的高纬度高海拔地区湖泊。

4 湖泊变迁遥感调查

湖泊区域生态环境的变化主要依据水体面积的扩张或萎缩。湖泊水体信息可以运用常规图像进行提取，因遥感图像可以明确清晰显示湖泊水体边界。而湖泊变迁遥感调查指的是，利用湖泊水体不同阶段的信息与相应的不同时期的遥感数据计算和比较，分析湖泊水体面积是否扩张或萎缩。湖泊变迁遥感调查由于存在时段的差距，可以具体归纳分为以下几类：季际湖泊变迁遥感调查、年际湖泊变迁遥感调查和多年际湖泊变迁遥感调查。湖泊因类型的多样性，变迁遥感调查在进行遥感数据源的选择时以在轨卫星运行周期为依据[3]。

5 湖泊地质环境遥感调查

遥感图像在分析、鉴定湖相地层上具有重要意义，它可以用不同的解译标志，标示隶属于不同时代的湖相地层。通过遥感调查对湖相地层的研究、分析与解译可以更好地服务于湖泊研究与应用，诸如监测和预防湖岸的演变、湖泊未来状态、湖盆淤积等。

6 湖泊遥感调查

我国平原湖泊目前已经得到了比较充分的开发与利用，主要被用于滩地和建成围湖鱼塘。对于鉴定湖泊资源的可应用类型，采用对研究区湖泊进行实地调查验证，同时通过遥感图像对研究区湖泊进行目标分析解译，最后结合上述步骤再次运用遥感图像对研究区湖泊进行目标类型修正，从而最终得出结论。

7 湖区生态环境遥感调查

湖区生态环境遥感调查的重要意义是研究、监测湖区生态环境状况，从而采取措施预防并治理湖区环境的恶化[4]。湖泊萎缩导致的恶化现象具体有：土地沙质荒漠化、流域土壤侵蚀及水资源匮乏和草原退化。遥感技术则方便识别大多数的湖区生态环境变化，具体操作是在遥感解译标志得到建立与应用后，结合多时相Landsat遥感数据最终得到完善、明确的湖区生态环境遥感调查。

综上所述，湖泊作为显示气候及湖区环境变化的重要指标，其中内陆湖泊最为明显，能够灵敏的反映出环境和气候的变化状况，由此可见研究遥感技术在湖泊环境中的应用状况具有非常重要的显示意义。当前主要应用微波遥感数据源为SAR、SLAR和NOAA/AVHRR、Landsat及SPOT等多光谱遥感数据。不同遥感数据源相应的遥感信息提取技术应用范围有限，且在分谱分辨率及空间分辨率方面也存在较大的差异，在实际应用过程中一定要根据实际情况，选取合适的遥感信息提取技术及遥感数据源，才能达到提高湖泊环境研究的效果。

[1]刘堂友,匡定波,尹球,等.湖泊藻类叶绿素-a和悬浮物浓度的高光谱定量遥感模型研究[J].红外与毫米波学报,2004,23(1):11-15.

[2]于瑞宏,刘廷玺,李畅游,等.干旱区草型湖泊悬浮固体浓度及水深的遥感与分析[J].水利学报,2005,36(7):853-862.

[3]唐伶俐,李传荣,戴昌达.雷达卫星在1998年抗洪减灾中的作用[J].遥感技术与应用,1998,13(4):2-4.

[4]陈贤章,王光宇,李文君,等.青藏高原湖冰及其遥感监测[J].冰川冻土,1995,17(3):241-246.