牛振國
親近濕地,保護(hù)自然,首先要全面掌握它的生態(tài)環(huán)境狀況,對其開展監(jiān)測。中國濕地分布范圍那么廣,每個濕地面積又都那么大,要怎么才能監(jiān)測到位呢?這種情況下,就是遙感技術(shù)大顯身手的時候了!
監(jiān)測濕地的“千里眼”
遙感,從字面上來看,可以通俗地理解為“遙遠(yuǎn)的感知”,泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測。從現(xiàn)代技術(shù)層面來看,它是指利用搭載在各類移動或靜止平臺上的不同傳感器,對目標(biāo)地點(diǎn)及地物的電磁波輻射、反射特性進(jìn)行探測,并根據(jù)其特性對其性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、方法和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。
人類肉眼所及范圍有限,遙感技術(shù)的出現(xiàn),讓人類擁有了一雙感知濕地的“千里眼”。
根據(jù)遙感傳感器所搭載的平臺不同,濕地的生態(tài)遙感監(jiān)測可以分為衛(wèi)星遙感、航空遙感(又稱機(jī)載遙感,是指利用各種飛機(jī)、飛艇、氣球等作為傳感器搭載工具在空中進(jìn)行的遙感技術(shù))、無人機(jī)遙感和地面遙感(主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術(shù)系統(tǒng))等方式。
不同的遙感監(jiān)測平臺具有不同的優(yōu)勢。例如:衛(wèi)星遙感成本低,可以周期性開展監(jiān)測;航空遙感反應(yīng)快,可以根據(jù)需求進(jìn)行不同傳感器的靈活組合開展監(jiān)測,實(shí)施對突發(fā)生態(tài)事件的監(jiān)測調(diào)查;無人機(jī)遙感具有靈活的機(jī)動性、較高的空間分辨率,可以對特定小區(qū)域開展精細(xì)的監(jiān)測;地面遙感可以實(shí)現(xiàn)對濕地特定生態(tài)組分的精細(xì)測量,例如葉面積指數(shù)、覆蓋度、植被物種組成等。
不同的光 不同的功效
從遙感傳感器的組成來看,濕地生態(tài)監(jiān)測涵蓋了可見光、短波紅外、熱紅外(中波紅外、遠(yuǎn)波紅外和超遠(yuǎn)紅外是產(chǎn)生熱感的原因,所以又稱熱紅外)、微波、高光譜(是把人們很早定性的光譜范圍再進(jìn)一步細(xì)分,高密度地采集數(shù)據(jù))等波段。
不同監(jiān)測方式,適用于濕地不同生態(tài)特征的監(jiān)測。例如:可見光遙感由于具有較高的空間分辨率,適用于對濕地類型、分布范圍、濕地動態(tài)、外來物種入侵等開展定期和不定期的監(jiān)測;短波紅外由于對水分敏感,適用于對濕地植被含水量開展監(jiān)測;熱紅外波段可以對濕地的溫度和熱量狀況開展監(jiān)測,以了解濕地受水分脅迫情況;微波除了不受云雨天氣影響外,還可以對濕地開展動態(tài)的水分監(jiān)測、地表生物量監(jiān)測等;高光譜因為具有較細(xì)的波段,除了可以實(shí)現(xiàn)濕地植被物種的區(qū)分外,還能夠?qū)竦刂脖坏纳M分開展定量監(jiān)測。
不斷進(jìn)階的濕地監(jiān)測技術(shù)
隨著遙感技術(shù)的快速進(jìn)步,濕地生態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容也從濕地面積調(diào)查逐漸深入,擴(kuò)展到濕地類型、濕地植被多樣性、濕地生物量、濕地碳儲量、濕地污染、濕地水分的動態(tài)等方面的監(jiān)測。濕地監(jiān)測的頻率從以幾年為周期,縮短到以年或季度為周期的監(jiān)測。監(jiān)測的空間分辨率從數(shù)千米發(fā)展到米級乃至亞米級的精細(xì)監(jiān)測。通過組建“星-空-地”的遙感監(jiān)測網(wǎng),可以實(shí)現(xiàn)對濕地生態(tài)狀況的近實(shí)時監(jiān)測,為我們及時了解濕地生態(tài)環(huán)境狀況提供堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
在未來,遙感監(jiān)測技術(shù)將不斷在濕地監(jiān)測方面發(fā)揮巨大作用,幫助人們解決一個又一個有關(guān)濕地保護(hù)的難題。