朝魯門(mén)

[摘要]冰雹是一種自然氣象災(zāi)害，會(huì)給人們的生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大的影響，因此通過(guò)做好監(jiān)測(cè)工作，防治冰雹災(zāi)害是一項(xiàng)非常重要的舉措。通過(guò)利用衛(wèi)星遙感技術(shù)收集冰雹災(zāi)害預(yù)警資料，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐表明是可行的。做好冰雹災(zāi)害的監(jiān)測(cè)工作，可以對(duì)農(nóng)作物的培育以及種植，品種進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整與選擇，在實(shí)踐的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)針對(duì)災(zāi)害程度比較嚴(yán)重的區(qū)域可以真實(shí)的反映出受災(zāi)損失程度，而對(duì)于受災(zāi)區(qū)域比較小，或者受災(zāi)程度比較新的地區(qū)分辨則存在著一定的不確定性，因此該項(xiàng)技術(shù)的使用也具有一定的局限。

[關(guān)鍵詞]冰雹災(zāi)害;遙感監(jiān)測(cè);雹云監(jiān)測(cè)

[中圖分類(lèi)號(hào)]P412.27 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

我國(guó)地域幅員遼闊，氣候情況也比較復(fù)雜，各種自然災(zāi)害對(duì)我們國(guó)家的影響也非常大，例如冰雹災(zāi)害，他雖然相比較干旱以及洪水等，時(shí)間比較短，范圍比較小，但是存在破壞性大，突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其我國(guó)是世界上受冰雹災(zāi)害影響最大的國(guó)家之一，受災(zāi)面積高達(dá)600萬(wàn)hm2之多，每年的經(jīng)濟(jì)損失也以幾十億元計(jì)。因此，如何做好對(duì)冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)的研究工作，進(jìn)行對(duì)冰雹災(zāi)情的評(píng)估以及調(diào)查分析對(duì)于開(kāi)展人工防冰雹災(zāi)害或者采取相對(duì)的應(yīng)對(duì)措施，最大程度減輕冰雹的災(zāi)害具有重要意義。衛(wèi)星遙感技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)尤其適用于該項(xiàng)工作的應(yīng)用，通過(guò)充分的利用衛(wèi)星的定位系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)、結(jié)合對(duì)地定位、數(shù)據(jù)處理、模型應(yīng)用以及遙感監(jiān)測(cè)等科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，可以有效的在冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作中起到重要的作用。通過(guò)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行對(duì)雹云的監(jiān)測(cè)分析可以對(duì)冰雹災(zāi)害的受害程度以及形成規(guī)律原因進(jìn)行分析，展開(kāi)對(duì)冰雹災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的摸索，以及進(jìn)一步分析冰雹災(zāi)害形成的原因，可以推進(jìn)科學(xué)評(píng)估防止冰雹災(zāi)害工作的進(jìn)程。

1 衛(wèi)星遙感技術(shù)

衛(wèi)星遙感技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)等各個(gè)方面，它發(fā)展于20世紀(jì)的60年代，衛(wèi)星遙感技術(shù)具有獲取信息量大、時(shí)效性好、周期短、數(shù)據(jù)連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此尤其適合于對(duì)自然災(zāi)害的評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查預(yù)警預(yù)報(bào)等領(lǐng)域中。通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航定位結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)展開(kāi)調(diào)查，能夠?yàn)檎块T(mén)的決策提供可靠的信息據(jù)此做好戰(zhàn)略安排。近些年來(lái)衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用取得了很大的進(jìn)步，逐步向著多平臺(tái)多角度多傳感器以及高度空間分辨率、高時(shí)像分辨率、極高光譜分辨率的進(jìn)程發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行災(zāi)害監(jiān)測(cè)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)相繼發(fā)射了多個(gè)適用于環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的衛(wèi)星系統(tǒng)。尤其為了使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，根據(jù)自然災(zāi)害管理需要采集數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，建立了應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)，由此衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)無(wú)論從技術(shù)層面還是設(shè)備層面，都能夠達(dá)到為災(zāi)害預(yù)測(cè)起到保駕護(hù)航的作用。

2 衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)冰雹災(zāi)害的原理

遙感技術(shù)在對(duì)大氣環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境，水環(huán)境的精細(xì)化定量監(jiān)測(cè)當(dāng)中有著積極的作用，使用衛(wèi)星遙感技術(shù)開(kāi)展對(duì)冰雹災(zāi)害的監(jiān)測(cè)從理論上來(lái)說(shuō)是可行的。一場(chǎng)冰雹災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候持續(xù)的時(shí)間為十分鐘左右，雖然持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)但是對(duì)植被和生態(tài)的破壞性比較大，在不同的季節(jié)會(huì)造成對(duì)農(nóng)作物不同的損傷，例如秋天會(huì)造成收成銳減，春天會(huì)造成幼苗的大量夭折，夏天對(duì)長(zhǎng)勢(shì)旺盛的莊家會(huì)造成毀滅性的傷害，通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)冰雹災(zāi)前災(zāi)后的植被指數(shù)進(jìn)行記錄與分析可以檢測(cè)出受災(zāi)程度大小，這就是衛(wèi)星遙感技術(shù)被應(yīng)用于冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的原理。

隨著自主衛(wèi)星遙感高分辨率技術(shù)取得很大的進(jìn)展，技術(shù)流程逐步成熟，國(guó)家相關(guān)部門(mén)先后發(fā)射了多顆資源衛(wèi)星，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、國(guó)土、環(huán)保等領(lǐng)域，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)分辨率的空間距離由原來(lái)的30 m逐步提高到lm左右，這些衛(wèi)星遙感技術(shù)的進(jìn)步極大地提高了工作效率。

3 冰雹災(zāi)害的雷達(dá)監(jiān)測(cè)

天氣雷達(dá)是識(shí)別冰雹云的重要平臺(tái)，其反射率因子圖和徑向速度圖能夠展現(xiàn)對(duì)流云團(tuán)的結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及對(duì)流場(chǎng)的分布，從而促進(jìn)了人們對(duì)冰雹、暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣的特點(diǎn)及其演變規(guī)律的認(rèn)識(shí)，國(guó)內(nèi)外的研宄表明： 利用雷達(dá)回波的圖像數(shù)據(jù)，發(fā)掘冰雹暴雨天氣回波的特征，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冰雹暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣的識(shí)別。

3.1? ? 冰雹在雷達(dá)上的特征

冰雹云的基本反射率和回波頂高特征是判斷冰雹是否發(fā)生的重要特征。在內(nèi)蒙古中部地區(qū)，春季雹云初始回波中心強(qiáng)度在30dBz左右，高度在6km 左右;夏季則回波強(qiáng)度在40～45 dBz左右，高度在8～10km 左右，有時(shí)出現(xiàn)弓形回波或鉤狀回波等典型特征。

3.2? ? 根據(jù)冰雹移動(dòng)路徑預(yù)估冰雹落區(qū)

根據(jù)冰雹云的雷達(dá)特征，通過(guò)雷達(dá)追蹤成災(zāi)雹云，可獲取移動(dòng)路徑和降雹過(guò)程，能夠確定冰雹災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間和影響范圍。

4? ? 遙感技術(shù)在冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

冰雹對(duì)農(nóng)作物的危害主要有以下兩種情況：一是物理?yè)p害，冰雹下降時(shí)因機(jī)械破壞作用使農(nóng)作物葉片、莖稈和果實(shí)等遭受損傷，該損傷會(huì)跟隨冰雹下降的時(shí)間、范圍以及冰雹單體的大小的不同而呈現(xiàn)出不同的等級(jí);二是生理影響，冰雹多發(fā)生溫暖季節(jié)，而此刻的農(nóng)作物正處于生長(zhǎng)階段，降雹后，一方面冰雹會(huì)吸熱融化，造成農(nóng)作物的凍傷，同時(shí)大量的冰雹堆積在一起會(huì)造成土壤板結(jié)，不利于植物根的呼吸作用。

4.1? ? 冰雹災(zāi)害的遙感影像提取

通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)冰雹發(fā)生后的影像監(jiān)測(cè)我們發(fā)現(xiàn)地面反射比率在成像中發(fā)生了明顯的變化，導(dǎo)致植被指數(shù)變化明顯。通過(guò)冰雹災(zāi)害災(zāi)前和災(zāi)后植被指數(shù)的對(duì)比，可獲取冰雹災(zāi)害的發(fā)生范圍;同時(shí)根據(jù)指數(shù)的數(shù)值確定冰雹災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物的損失等級(jí)。

4.2? ? 地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

根據(jù)冰雹災(zāi)害的監(jiān)測(cè)結(jié)果，在受災(zāi)區(qū)選取不同等級(jí)的調(diào)查點(diǎn)作為實(shí)測(cè)點(diǎn)，實(shí)測(cè)成果作為驗(yàn)證冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)的依據(jù)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)論對(duì)冰雹災(zāi)害的提取模型進(jìn)行修正和改進(jìn)。

4.3? ? 雷達(dá)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

雷達(dá)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)冰雹災(zāi)害的又一有效手段，雷達(dá)監(jiān)測(cè)獲取的冰雹云強(qiáng)度和移動(dòng)路徑對(duì)冰雹災(zāi)害農(nóng)作物損失程度和冰雹災(zāi)害影響范圍具有指示作用。

5 結(jié)語(yǔ)

利用植被指數(shù)變化監(jiān)測(cè)冰雹災(zāi)害影響程度和災(zāi)害發(fā)生范圍，需要冰雹災(zāi)害的影響達(dá)到一定程度后植被指數(shù)變化比較明顯，災(zāi)害程度較輕區(qū)域不明顯。雷達(dá)監(jiān)測(cè)冰雹云能夠很好的判斷降冰雹區(qū)域，結(jié)合衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、雷達(dá)監(jiān)測(cè)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，能夠很好的解決冰雹災(zāi)害的監(jiān)測(cè)問(wèn)題。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，多源數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用將是今后災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估的趨勢(shì)之一。

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