海監設備論文：國內海監設備運用趨勢展望

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本文作者：羅志清1蔣博文2張曼祺2徐科2章悅2作者單位：1中國海監總隊2中國海監東海航空支隊

航空攝影數碼相機ADS80

ADS80高分辨率航空遙感影像的分辨率達到0．05～0．2m左右，能監測出地面2m2左右的變化，具有廣泛的應用價值，它可以應用于城市規劃、建設和管理以及大型工程選址、房地產管理和水利等許多領域。

機載成像光譜儀AISA＋

1AISA＋系統

AISA＋是由芬蘭Specim公司制造的推掃系統，包括一個高光譜掃描頭、一臺微型GPS／INS傳感器和一臺PC數據獲取單元。它是一臺航空成像光譜儀，是既能對地面目標成像又可以測量目標光譜特性的光學探測器。AISA＋機載高光譜成像儀獲取數據的光譜范圍為400～970nm之間，最小波長間隔為2．3nm。一次最多可獲取244個波段的影像數據。一方面可以獲取影像信息；另一方面又可以獲取地物的光譜信息。傳感器的視場角為39．7°，飛行1000m處獲得數據的地面分辨率為1．41m，空間分辨率比較高。但每次掃描空間象元數只有512個，飛行獲取數據幅寬較窄［3］。

2AISA＋的用途

1）大氣環境研究領域

可應用于大氣水汽含量與分布估算、氣溶膠光學厚度估計以及大氣光學特性評價等，尤其是氣溶膠光學厚度估算邊界層大氣環境質量，為城市大氣環境的研究提供了新的手段。

2）城市環境領域

航空高光譜遙感的顯著特點使得其對于解決復雜的城市下墊面分類等問題獨具優勢，并已取得良好效果。

3）生物量估算等領域

航空高光譜遙感在植被參數估算與分析、植被長勢監測與估產及生物量估算等領域得到廣泛應用，尤其是近年來與逐步興起的多角度遙感結合，建立與完善了雙向反射模型，可以更精確地反演植被參數。

4）地質調查領域

地質調查領域研究是機載高光譜遙感較為成功的一個應用領域，其成果主要表現在兩個方面：利用SAM等分類方法進行樣式識別與分類，制作基礎地質圖；利用定量遙感模型，確定巖礦分布，反演礦物的豐度分布［4］。

5）海洋環境監測領域

在海洋及內陸水環境的研究中，機載高光譜遙感應用涉及的內容是反演水體的特征，包括懸浮物含量、葉綠素富集度和水體深度等［4］。高光譜遙感以特有的高光譜分辨率，對水體泥沙含量和污染濃度能有效識別，對調查和監測水環境具有獨到的效果，可以反映水體的特征，包括懸浮物含量、葉綠素富集度和水體深度等。成像光譜數據精細的光譜特征和連續的譜段信息，可以排除大氣干擾，分離水體近表層的后向散射輻射，區分和探測特定的藻類色素，還可對赤潮優勢物種進行識別。

6）地表含水量和質地探測

高光譜影像對地表含水量的變化敏感，通過分析光譜特性的微小變化，可以探測到不同含水量地表的細微差別，土壤水分含量等特性的細微差異，在高光譜影像上都可以反映。借助高光譜影像連續光譜的特點，可以探測不同的土壤和巖石的質地［5］。

7）土壤荒漠化、鹽漬化的定量探測

土壤鹽漬化在一定程度上是一種嚴重的環境災害，它造成了資源的破壞、農業生產的巨大損失，對生物圈和生態環境構成威脅。通過對土壤鹽分含量高光譜定量反演技術方法的研究，可以實現土壤鹽漬化定量分析。及時探測土壤鹽漬化信息，評價鹽漬化程度，對農業生產與生態環境保護至關重要［5］。

8）林業應用領域

高光譜遙感技術具有豐富的光譜信息優勢，在森林資源調查與分類，以及森林火災監測和評估、森林病蟲害監測和森林資源變化等監測方面提供了廣闊的應用前景，為科學而實時地進行森林資源管理提供了新的技術手段。

機載雙譜掃描儀ABS

ABS機載雙譜掃描儀是由美國AgonST公司制造，具有紫外、熱紅外兩個通道的航空遙感設備。其中紫外通道波長0．32～0．38μm（UV）、熱紅外通道波長8．5～12．5μm（LWIR）。紫外通道只能是在白天并且具有良好的能見度情況下使用。熱紅外通道所探測到的是地面目標的熱輻射能量，并與地面溫度、強度相對應，其地理信息相對較弱，可在白天或黑夜無人造光源的條件下實施，是一種全天候的遙感，其局限性是空間分辨率低、易受環境影響。ABS機載雙譜掃描儀的應用非常廣泛。①在監測洪水時，熱紅外可分辨正常河河段、滲漏水河段及周圍干地。②監測溢油及其他污染時，紫外UV探頭可探測溢油和周圍海水之間的不同反射率，但只能是在白天并且具有良好能見度的情況下使用。IR探頭可以探測溢油和海水的不同吸熱和輻射率，溢油的厚薄層度不同，其吸熱和輻射也不同，這樣可以提供溢油厚度信息。還可監測港口和內河污染。③監測溫排水。水熱污染一直是環保工作中一個關注的焦點，在對水熱污染的日常環境監測中，往往存在測量不方便、區域評估不準等問題。利用ABS熱紅外通道，可對電廠溫排水水域進行水溫反演，有效地對電廠溫排水強度、擴散范圍和環境影響進行評價。④監測城市熱島效應。熱島效應是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象，在冬季最為明顯，夜間也比白天明顯，是城市氣候最明顯的特征之一。熱紅外遙感能夠通過獲取城市地表熱輻射狀況，捕捉城市下墊面熱島強度的大小和空間分布，進而推測出城市氣溫熱島強度的大小和空間分布，并為熱島成因分析和治理辦法提供依據，是研究城市熱島效應的有效手段之一。ABS熱紅外通道還可用于調查地表一般的熱輻射特性，探測常溫下物體溫度分布、目標的溫度場從而進行熱制圖，包括地熱調查、土壤分類、水資源調查。此外，還對高溫目標物的識別敏感，常用于獲取高溫目標的信息。火災（如，森林起火、殘火、隱火）、旱災、活火山和火箭發射等。