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潘德炉：遥感技术在海岸带环境监测与管理中的作用2006-06-19| 编辑： | 【大 中 小】【打印】【关闭】 今年初召开的全国科学技术大会上部署实施了国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)，对海洋科技发展提出了规划，要求海洋科技为海洋经济和社会可持续发展、海洋资源开发、海洋环境保护和减灾防灾、海洋权益维护和海洋安全提供有效保障。如何抓住机遇，全面提高我国海岸带遥感应用的水平，并使之发展成为海岸带动态监测的主导手段，是“十一五”期间海岸带遥感工作者的历史使命。随着遥感技术、计算机技术、通讯技术和其他相关技术的发展，海岸带遥感应用技术将获得飞跃性发展，并最终形成一门高新技术产业。 海岸带是陆地和海洋相互作用的地理区域，它既是地球表面最为活跃、各种现象与过程最为丰富和复杂的自然区域，也是资源类型、开发区位与环境条件最为优越的区域。我国沿海地区以陆地总面积的13%承载着42%的人口，创造的产值约占国内总产值的60%以上，是国民经济和社会发展最为先进的地区，具有港口、航道、海盐、生物资源、海岸湿地、海滨旅游、海洋空间以及相关的海洋化工、海洋药物等特有的资源结构。但是，随着海岸带资源开发利用强度大幅度增加，各类问题也随之出现并不断加剧，海岸带资源环境面临严峻挑战：污染与日俱增，环境质量急剧下降；大量不合理的人为活动破坏了典型的海洋生态系统，许多海洋生物濒于绝迹，渔业产量大幅度下降；海岸带灾害频发、损失加重。这些都已成为目前海洋经济可持续发展的严重障碍。 作为海陆相互作用的交汇区，海岸带具有复杂性和多变性的特点，传统的海岸带调查手段存在一定的局限性，无论监测手段和调查强度都难以满足海岸带开发、环境和灾害实时监控的需求。遥感作为一种新技术，具有大面积同步数据获取、实时动态监测的独特优势，已在海岸带资源开发、环境监测、管理、规划及评价、保护海洋环境及海上航行、生产安全等方面显示出其无可比拟的优势，为我国经济可持续发展提供了强有力的科技支撑和服务。 海岸带类型及资源调查 我国近1.8万公里海岸线上，海岸带类型复杂多样，主要呈线状或带状结构，在卫星影像上反差明显。结合其他资料，相互印证、综合解译，可以精确分辨各类海岸形态类型，并可由此推断其稳定性。此外，根据遥感影像呈现的古海岸形迹和特征，可以精确地绘出各年代段的海岸线位置。在潮汐期间，卫星影像可以获得不同时间的海岸线变化及海岸地貌特征信息。因此，遥感技术是查清海岸带形态类型和研究海岸带变迁的有效手段。此外，海岸带是海陆过渡带，拥有最富饶和最有价值的生态资源，其中包括河口、泻湖、沿岸湿地和珊瑚礁等，有着十分丰富的旅游资源。海岸带也是蕴藏着巨大天然能源的场所，繁衍着大量丰富的生物。利用遥感技术对这些海岸带资源进行调查，相对传统的调查手段具有周期短、费用低的特点。通过多学科、多专业综合研究相印证，有利于提高对海岸带区域景观和各种资源的认识水平，科学地把海岸带展现在人们面前，这对我国海岸带的开发规划及管理具有十分重要意义。 目前正在实施的我国近海海洋综合调查与评价，充分利用高分辨率遥感数据进行中国最大规模的海岸带遥感调查与研究，调查内容涉及海岸带中的海岸线、潮间带、围填海、植被、港口、航道、旅游区、海洋保护区、滨海湿地，海岸带地貌要素的类型、面积、长度与分布及海岸线变迁。通过本次调查，全面系统地掌握我国海岸带资源分布、开发利用现状和潜力，满足海岸带规划、管理、保护和合理利用的需要，实现海岸带环境资源保护和开发的协调发展。 沿海水质监测 沿海城市的发展及海岸带开发的加强，导致部分地区沿海海域污染加剧，由此引起的赤潮，无论在规模及发生频率上都呈不断上升的趋势，导致海洋生态环境日趋退化、渔业资源严重萎缩，严重影响水产品质量和人类健康，影响海洋经济的可持续发展。遥感技术能够实时监测沿海水质状况，弥补常规水质监测成本高、耗时长、同步性差的不足，已经逐渐成为沿海各省市加强海洋生态环境监测、保护和治理的有效技术。 在长三角联合攻关和浙江省科技兴海重大攻关专项资助下，建立了“浙江沿海水质遥感实时监视和速报系统”。该系统集船测机载卫星遥感系统为一体，自动接收多颗卫星遥感资料，经融合处理，实时制作近海水质分类、水温、悬浮体浓度、赤潮监测专题图及重点海区污染状况图，充分发挥了卫星遥感大范围、高重复性监测、图像资料易于处理和解译的优点。结合航空遥感监测灵活、机动的优势，利用卫星监测水环境异常，指导飞机进行巡航监测，然后利用船只进行现场勘查，实时地向浙江省相关政府部门、沿海的生产部门提供浙江沿海环境状况，成为浙江省科学高效的海洋生态安全预警体系中的一个实用子系统，已取得了良好的社会和经济效益。 此外，目前正在实施的我国近海海洋综合调查与评价，利用8年共11颗卫星的海洋水色水温遥感资料，实现对我国近海和邻近海域海洋环境参数（包括叶绿素浓度、悬浮泥沙浓度、海表温度、海水透明度、水体漫衰减系数、离水辐亮度和气溶胶光学厚度）的大范围、长时相遥感调查，弥补传统调查手段在时空连续性等方面的不足。同时，我国已在沿海7个城市建立了海洋环境卫星遥感接收和应用系统及多种海洋遥感应用示范系统，广泛用于渔场环境监测、沿海水质监测、赤潮监测和海岸带航空监测等领域，并初步实现了沿海水质遥感产品网上发布系统，在海洋环境监测、资源管理及国家安全等领域发挥着不可替代的作用。 海岸带灾害监测 海岸带具有对环境变化反应敏感和对灾害抵御脆弱的特点，是灾害发生的集中区域。我国海岸带的灾害主