遥感技术在气象监测中的应用分析

罗俊伟，赵酉龙

（1.山西省忻州市气象局，忻州 034000；2.山西省晋中市气象局，晋中 030600）

遥感技术在气象监测中的应用分析

罗俊伟1，赵酉龙2

（1.山西省忻州市气象局，忻州 034000；2.山西省晋中市气象局，晋中 030600）

遥感技术是一种对地观测的综合技术，它综合了电子、空间、计算机通讯等多个学科的成就，从20世纪60年代发展至今，已成为对地面物质的性质和运动状态进行识别的一种现代化技术系统。文章对气象监测遥感技术的特点进行分析，并对遥感技术在气象监测各方面的应用进行深入的分析和探讨。

遥感监测 气象服务 特点 应用分析

1 气象服务综述

在气象事业各部分中，气象服务是其中必不可少的、对人类活动非常重要的一项事业，通过气象工作人员对大气信息的采集、储存、加工、传输之后，根据政治、经济、社会、生态、军事等各领域的不同需求，向政府、社会公众和各生产部门提供相关气象方面的信息和技术的活动。气象服务从基本对象上来看，主要分为决策气象服务、公众气象服务专业气象服务和专项气象服务4种类型。目前，传统的气象观测技术已经无法满足各类气象服务的需求，遥感监测技术作为一种先进的探测手段，为提高气象服务质量发挥着越来越重要的作用。

2 气象监测遥感技术的特点

遥感（Remote semsing简称RS）具有遥远感知事物的意思，具体指的是在不与探测目标直接接触的情况下，在空中借助对电磁波敏感的仪器即遥感器，利用目标物对电磁波的不同辐射、反射、散射等信息，再通过分析、判断来识别目标物的性质、特征及其发展变化的一项综合探测技术。作为一种先进的监测探测技术具有的特点：（1）获取信息速度快。能够24 h不间断地工作，快速及时地获取并更新环境资源等信息。如我国发射的“风云四号”卫星。卫星全圆盘成像时间15 min，区域观测能力3～5 min，1 s拍500张闪电图，每3 min对台风区域进行观测，对防灾减灾、气候变化做出及时的预报。（2）受地区环境限制较少。利用遥感监测可进行复杂区域的探测。如在沙漠、沼泽、高山峻岭等自然条件恶劣，人类难以到达的地域等，为人类获取各种宝贵资料。（3）具有多光谱特性，可获取大量信息。利用不同物体具有不同的光谱特性，选用不同的遥感仪器进行监测，这样就可以获得不同波段的信息，使一些用人眼观察不到的或未能被认识的一些物体特性和现象，在不同波段照片上可以被观察到，延伸了人们认识事物的深度和广度。

3 气象监测遥感技术在各行业领域中的具体应用分析

当前，遥感监测技术在对全球进行探测和监测中，已经形成了一个从地面到空中乃至空间的全方位、立体化的观测体系，在获取地球资源与环境信息方面发挥着越来越重要的作用。这项技术已经广泛应用于气象、农业、林业、环保等领域，并且逐渐向纵深发展。

3.1 在天气气候监测方面的应用

（1）对气温、降水的预测。遥感监测的运用，使天气情况的预报更加准确、及时。我国天气预报的卫星云图，都是风云系列气象卫星摄取的。气象工作者通过卫星云图上黑白灰等不同的颜色，识别阴晴雨雪甚至雾霾不同的天气情况。云图每隔一段时间1幅，并根据云图不同时间的变化，推断天气的发展变化趋势，形成天气预报。“风云四号”成功发射后，可每15 min对东半球扫描1次，最快每1 min生成1次区域观测图像，对天气预报的准确率起到了重要的作用。

（2）对雾霾的监测。硫酸盐、硝酸盐和含碳的成分是组成大气污染颗粒物的主要化学成分。利用卫星遥感技术，不仅可以收集到区域连续的监测数据，而且还可以捕捉气溶胶、颗粒物及污染气体的厚度、浓度。通过遥感监测结合地面颗粒物的观测结果，能够客观反映污染物的传输、积累过程、影响和覆盖的区域，进而估算雾霾污染的程度，对预防雾霾侵害起到一定的作用。

3.2 在农业气象监测中的应用—以忻州市为例

忻州市位于山西省北中部，横跨太行、吕梁两山之间。全市包括14个县（市、区），占山西省面积1/6。其中，87%为丘陵、山地。2017年，山西省公布最后的35个国家级贫困县，忻州有11个。遥感监测技术的应用，对发现和优化忻州市农作物的种植面积、种植物长势监测、产量估算、病虫害的预防，实现贫困地区脱贫发挥着重要作用。

（1）对农作物实际播种面积的遥感监测与估算。2014年，忻州市选取了平川、丘陵、山区等3 359个农业样点进行了监测。根据农作物不同的光谱和叶片结构特征，通过遥感卫星的监测记录，估算出每种作物的种植面积。根据结果得知，在农作物的种植中，粮食作物占到了91.4%。其中，玉米的种植面积又占到了76.14%，而经济作物和其他作物只占到3.45%和5.09%。

（2）对农业灾害的监测。忻州市年平均气温在6.0～8.6℃，春季气温多变，秋季降温急骤。在遥感监测中，发现受害作物在光谱反射率和温度方面发生异常。根据这个特点，再结合其他相关数据，对作物受灾害程度做出相应的评估，及时提醒人们进行补种、浇水、施肥排水等相应的防灾、抗灾措施。

3.3 在林业监测中的应用

（1）对森林火灾的监测。自然界所有的物体，具有不同的波谱特性。森林在常态下的辐射称之为背景辐射。森林燃烧时，产生的火焰、较高温度的碳化物、水蒸气、烟等具有自己的辐射带。从遥感图像中，利用燃烧时的辐射和背景辐射之间的差异，就可以发现火情并动态监测火情，为森林防火提供有利的技术支持。

（2）对森林储量的估算。目前，遥感技术在森林蓄积量测算中的研究方法很多，但主要是用遥感信息参数与蓄积量之间的拟合关系法来估算蓄积量的。与传统依靠人工作业估算不同，运用遥感技术监测森林蓄积面积，具有效率高、计算面积大、节省人力物力财力、准确性高等优点。此外，遥感监测技术在森林病虫害的监测、林业生态建设工程等方面也发挥着重要的作用。

遥感监测技术自兴起以来，因其所具有的独特优势，受到各行各业的青睐，为我国各领域进行深入的研究提供了强有力的技术保障和数据支持。今后，随着遥感监测技术越来越进步，相信它在气象监测各领域中将发挥更加重要的作用。

[1] 李晓霞，赵元庆．遥感技术的应用特点及方法探究．产业与科技论坛，2013，（17）

[2] 王润清．雾霾天气气象学定义及预防措施．现代农业科技，2012，（07）