全球变化的遥感研究方法

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1、全球变化的遥感研究方法穆望舒*(华东师范人学资源与环境科学学院地理系，上海200062)摘要：遥感技术因为其数据获取方便，更新速度快，有利于连续动态监测的优越性，已经成为了全球变化研究中不可或缺的技术手段。本文主要介绍在全球变化领域使用的主要遥感技术和平台，并且对遥感用于全球变化研究的趋势做出分析。说明(1)遥感在全球变化的研究领域发挥了巨大的作用；(2)在全球变化的研究领域，遥感技术仍然有较大的潜力可挖掘。关键词：遥感；全球变化；温室气体；植被覆盖0前言20世纪70年代以来，借助卫星遥感宏观影像

2、.人们发现了许多严峻的全球性问题；南极臭氧洞的扩大，海冰在继续减少，热带森林在减少，沙漠化趋势明显，海水温度在升高，海平面上涨……以人口、资源、环境与发展为核心的“全球性问题”H益突出。因此预测人类影响下未來全球环境的变化是一个关系到人类社会可持续发展的科学难题。80年代中期开始.全球变化研究逐渐发展起来，形成和发展了地球系统和地球系统科学的概念，提出了地球系统科学这一新兴的前沿科学领域。即将地球作为一个完整的动力系统，利用全球观测技术，结合概念数字模型去探测地球各圈层的相互作用、反馈和变化趋势，

3、减少地球系统未來行为的不确定性，最终发展成对白然和人类引起的全球坏境变化的预测能力。国际社会开展了一系列大规模、跨学科、综合性的全球变化研究项目，相继纟R织了以全球环境变化为核心的四人国际研究计划。1979年国际科学联合会理事会(ICSU)和世界气象组多UWMO)联台开始建立的世界气候研究计划(WCRP),以地球环境变化屮最活跃的物理气候系统为对象，n的是确定气候在多大程度上能够预测，以及人类活动对气候的影响程度；ICSU于1986年发起执行的国际地圈一生物圈计划(IGBP).以研究地球环境变化中

4、最重要的生物地球化学循环过程及其与物理过程的相互作用为主耍对彖，以认识人类活动和自然因素在全球环境变化屮的作用，并以预测未来几卜年到百年尺度环境变化为目标。1990年开始建立的国际全球变化的人文学研究计划(IHDP),由国际社会科学委员会(ISSC)组织，其口的是研究人类在金球环境变化中的作用及环境对人类社会的影响，冃标是提出人类杜会和全球环境协调发展的战略。由国际生物科学联合会(IUBS)、环境问题科学委员会(SCOPE)和联合国教科文组织(UNESCO)于1991年发起成立的牛物多样性计划(D

5、IVERSITAS),是当I逬惟一在全球水平上协调纶物多样性科学领域内各利［研究活动的一项国际计划，目的是深入了解生物多样性的起源、组成、功能、维持和保护从而提供冇关生物多样性和地球生物资源可持续利用情况的准确信息和预测模型。这些国际合作计划的制定和实施，得到世界各国的普遍关注和支持，地球系统科学成为地学研究的而沿。全球性环境和生态问题归根结底是资源利用问题，因而资源科学研究必须在全球变化的大背景下紧紧围绕国际前沿开展工作。建立和发展山空间遥感和地而(海而)观测站网组成的完整的全球监测系统是开展全

6、球变化研究的基础。全球环境问题的国际性、跨学科、广域性的特殊性质，恰好是遥感发挥作用的领域;而全球研究所需全球范围的长时间连续、短周期同步实时观测，涉及物理、化学、生物学多种学科的，准确定位的海量数据则是対现有遥感观测系统的高要求和极大考验，同时也指出了遥感技术发展的方向——定量化遥感的综合技术体系。9()年代，以美国为首，联合欧洲空间局、日本、加拿人等制定的对地观测系统计划(EOS,EarthObservingSystem)首先将推进地球科学的各个唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就!领域对地球更

7、深刻的理解列为近期冃的，揭示了作为系统的地球的概念，准备发射一系列第三代对地观测卫星，新一•代的遥感卫星地面分辨率可选lm,光谱分辨率从可见光到微波；卫星平台和传感器寿命延长以保证长时间连续观测；形成全天候、全方位的同步対地观测网络，源源不断地为人类提供着关于地球过程的定性和定量数据。世界各国纷纷计划发射口己的资源或坏境监测卫星，保证了全球变化研究的连续性。利用遥感数据进行全球尺度资源环境监测研究取得了一系列重要进展，如人类第一次利用卫星数据（NOAA/AVHRR）研制开发了全球具有统一分类方法,

8、统一数据处理规范的全球lkm空间分辨率土地覆盖数据库；全球1个经纬度间距地农生物物理量数据库；全球1个经纬度间距土地覆盖类空图等。这些土地覆盖及地表牛•物物理特征数据库的建立推动了全球气候与环境变化的研究，例如利用AVHRRlkm季节性土地覆盖数据库改进屮尺度区域天气与气候模拟；作为全球环流模型的输人，检验和分析气候干湿变化及季节降水，温度和蒸发变化对于地表植被及英动态变化的依赖性和敏感性.以及各类生态系统模拟模型，极大地推动了全球变化研究的进程。1遥感技术用于全球变化研究的实例1