利用卫星遥感技术进行气象灾害监测的研究

屈文旭

摘要：从古至今人类一直没有停止过与自然灾害作斗争，自然灾害对于人們的正常生活与国家建设都有着巨大的影响。自然灾害包括多方面，火山爆发，泥石流、海啸、高温、极寒、冰雹、雾霾等，其中气象灾害是自然灾害的重要组成部分，我国幅员辽阔，地大物博，横跨多个气候带，广阔的国土面积内，气象灾害多发，给国家及人们带来的损失与影响不可估量。现代科学技术的飞速发展，对于气象灾害检测技术不断进步，当前通过卫星遥感技术进行检测已经取得了可喜的成绩，本文通过介绍卫星遥感技术，对其在气象灾害监测过程中应用做深入探究。

关键词：自然灾害；气象灾害；卫星遥感；监控技术

引言

气象灾害是指由于天气，气候等天气原因引发或间接引发的事故与灾难。当前气象灾害对我们日常生活影响非常多，且十分频繁，而随着经济的发展，科技的进步，气象灾害是可以监控的，对于气象灾害的监控与提前预防，在事故发生前减少气象灾害对我们的影响，将国家财产损失降低到最低是当前的主要方向。我们可以通过先进的科学技术对气象情况进行预测与监测，防止悲剧的发生，避免损失，这也是科技发展社会进步的体现，本文通过卫星遥感技术的概念、特点的介绍，探究遥感技术在防灾，避免灾害过程中的应用与发展。

一、气象遥感技术简介

气象遥感技术是通过放射测量方式，使用一定的计算程式，推算出对应地面、海上、天气与气候情况的物理参数，通过对这些参数的监测，预测出天气与气候灾害的一种方法。遥感技术已经在许多大型的气象灾害监测工作中得到了充分的验证，取得了很好的效果。气象遥感技术的具体实施是通过人造地球卫星上配备的多种用于监测天气与气候物理参数的设备，监测大气的温湿度、风速与风向、云彩的运动变化等物理要素，这种人造地球卫星通常被称为气象卫星。

卫星配备的遥感装置，可以通过获取并监测大陆与空气中可以识别的光及红外光等射线，通过转换设备将这些捕捉到的光线转换为电信号数据，再转发到接收站，接收站将获取到的数据信息通过计算机软件进行处理，形成气象图、云图、海平面图、地面图等，再使用特殊的软件处理，最终形成人们所需要的气象资料。

二、气象遥感技术的特点

气象遥感技术相比其它监测技术对比有以下几方面的特点：一、遥感技术的检测区域十分广泛，可以实现实时动态监控。由于遥感技术是通过气象卫星的辐射方式进行数据的测量，监控次数与监控频率相比其他技术都要频繁。遥感技术可以用于每天的气象预报、海洋与河流的检测、大气质量的监测、环境的检测等，我国也已经拥有了多颗气象卫星。二、卫星的观测效率高，检测数据质量好。三、气象卫星的监测没有空间与区域的障碍，对空气质量，环境条件没有任何要求，检测准确及时，可以连续的进行监测。

三、气象卫星遥感技术在气象灾害监测中的应用

（一）在天气与气候中的应用

气象卫星在天气与气候中有着重要的应用，通过卫星配备的光线识别设备，对不同区域进行监测形成云图，海水通常在云图中反映出黑色，而大陆展现出灰色，雪与冰覆盖的地方是白色。利用红外线设备探测不同地区空气中的湿度与温度变化情况，再结合云图就描绘出大气中的水量与降雨分布图。

“雾霾”是经常发生的天气现象，其发生时城市道路的能见度低，容易造成交通事故，影响人们的出行。遥感技术可以对“雾霾”进行有效的检测，及时发出“雾霾”预警，提醒人们及时并提前的做好准备，预防事故的发生。卫星可以对“雾霾”的程度，通过图像的形式表现出来，并达到实时的检测，方便我们直观的对空气质量进行监控。

（二）卫星遥感技术对海洋结冰及河流的凌汛监测

气象卫星遥感技术对海洋的监测主要应用于对海水表面结冰状态及河流凌汛的监控。由于我国许多海面一到寒冷的季节便会产生结冰现象，这种结冰的范围以及结冰的状况都会影响到海上船舶的运输、油田的采集、海岸线港口的船舶停靠等工作，需要对结冰的状态进行实时监控，并发出预警，避免危害的发生。对海面结冰的检测，也是利用冰与水对可识别光及红外光的光谱性质不同，通过对数据信息的处理，提取出哪些区域已经结冰，哪些海面仍然是海水以及结冰的范围，程度等。另外，我们南北极的考察过程中，也要对海面的结冰状态进行监控，提前预知结冰状态，制定考察计划，避免事故的产生。

凌汛是指河水的下段由于表面结冰，对上游河水产生阻碍，形成冰坝，长时间下去造成上游水位持续升高，最终发展成为决堤，从而发生严重的灾害与事故，卫星遥感技术可以有效的监控河面结冰的状态，在结冰后未达到冰坝前即发出预警，通知相关部门立即采取措施，避免凌汛的发生。

（三）卫星遥感技术对干旱与沙尘暴的监测

在我国干旱与沙尘暴等气象灾害时有发生，气象卫星可以对土地表面的水分，地表植物的温度状况等进行监测，判断出土壤的含水状态，对干旱的发生进行预知。另外，风沙，沙尘暴等现象在我国西部地区经常发生，可以利用卫星遥感技术，通过红外与可识别光对沙尘与地面的反光率不同，而识别沙尘暴的发生，目前利用卫星遥感技术识别沙尘暴的识别率高，但此方法只适应与白天，夜晚监测不到反光率，难以识别。

（四）卫星遥感技术对火灾与台风的监测

卫星遥感技术对火灾与台风的监测也是其重要的应用，火灾发生时会向四周辐射热量，气象卫星可以持续的对地表进行监测，一旦发生火灾，温度持续升高，传感器可以探测到辐射热量波长的变化，从而识别到火灾的发生，并形成图像，以直观的反映火灾发生的面积，程度等等。遥感技术在对台风的监测主要是应用云图技术，在云图上可以清楚的看到台风的中心位置，变化趋势，移动速度等，提前预知台风的影响，走势，防止灾害的发生。

四、结语

我国是气象灾害多发的国家，利用卫星遥感技术可以对天气变化情况、雾霾、海水结冰与河水凌汛，干旱与沙尘暴，火灾与台风等气候灾害进行实时动态监控，提前预警，预防危害与事故的发生。