利用衛星遙感技術進行氣象災害監測的研究

屈文旭

摘要：從古至今人類一直沒有停止過與自然災害作斗爭，自然災害對于人們的正常生活與國家建設都有著巨大的影響。自然災害包括多方面，火山爆發，泥石流、海嘯、高溫、極寒、冰雹、霧霾等，其中氣象災害是自然災害的重要組成部分，我國幅員遼闊，地大物博，橫跨多個氣候帶，廣闊的國土面積內，氣象災害多發，給國家及人們帶來的損失與影響不可估量。現代科學技術的飛速發展，對于氣象災害檢測技術不斷進步，當前通過衛星遙感技術進行檢測已經取得了可喜的成績，本文通過介紹衛星遙感技術，對其在氣象災害監測過程中應用做深入探究。

關鍵詞：自然災害；氣象災害；衛星遙感；監控技術

引言

氣象災害是指由于天氣，氣候等天氣原因引發或間接引發的事故與災難。當前氣象災害對我們日常生活影響非常多，且十分頻繁，而隨著經濟的發展，科技的進步，氣象災害是可以監控的，對于氣象災害的監控與提前預防，在事故發生前減少氣象災害對我們的影響，將國家財產損失降低到最低是當前的主要方向。我們可以通過先進的科學技術對氣象情況進行預測與監測，防止悲劇的發生，避免損失，這也是科技發展社會進步的體現，本文通過衛星遙感技術的概念、特點的介紹，探究遙感技術在防災，避免災害過程中的應用與發展。

一、氣象遙感技術簡介

氣象遙感技術是通過放射測量方式，使用一定的計算程式，推算出對應地面、海上、天氣與氣候情況的物理參數，通過對這些參數的監測，預測出天氣與氣候災害的一種方法。遙感技術已經在許多大型的氣象災害監測工作中得到了充分的驗證，取得了很好的效果。氣象遙感技術的具體實施是通過人造地球衛星上配備的多種用于監測天氣與氣候物理參數的設備，監測大氣的溫濕度、風速與風向、云彩的運動變化等物理要素，這種人造地球衛星通常被稱為氣象衛星。

衛星配備的遙感裝置，可以通過獲取并監測大陸與空氣中可以識別的光及紅外光等射線，通過轉換設備將這些捕捉到的光線轉換為電信號數據，再轉發到接收站，接收站將獲取到的數據信息通過計算機軟件進行處理，形成氣象圖、云圖、海平面圖、地面圖等，再使用特殊的軟件處理，最終形成人們所需要的氣象資料。

二、氣象遙感技術的特點

氣象遙感技術相比其它監測技術對比有以下幾方面的特點：一、遙感技術的檢測區域十分廣泛，可以實現實時動態監控。由于遙感技術是通過氣象衛星的輻射方式進行數據的測量，監控次數與監控頻率相比其他技術都要頻繁。遙感技術可以用于每天的氣象預報、海洋與河流的檢測、大氣質量的監測、環境的檢測等，我國也已經擁有了多顆氣象衛星。二、衛星的觀測效率高，檢測數據質量好。三、氣象衛星的監測沒有空間與區域的障礙，對空氣質量，環境條件沒有任何要求，檢測準確及時，可以連續的進行監測。

三、氣象衛星遙感技術在氣象災害監測中的應用

（一）在天氣與氣候中的應用

氣象衛星在天氣與氣候中有著重要的應用，通過衛星配備的光線識別設備，對不同區域進行監測形成云圖，海水通常在云圖中反映出黑色，而大陸展現出灰色，雪與冰覆蓋的地方是白色。利用紅外線設備探測不同地區空氣中的濕度與溫度變化情況，再結合云圖就描繪出大氣中的水量與降雨分布圖。

“霧霾”是經常發生的天氣現象，其發生時城市道路的能見度低，容易造成交通事故，影響人們的出行。遙感技術可以對“霧霾”進行有效的檢測，及時發出“霧霾”預警，提醒人們及時并提前的做好準備，預防事故的發生。衛星可以對“霧霾”的程度，通過圖像的形式表現出來，并達到實時的檢測，方便我們直觀的對空氣質量進行監控。

（二）衛星遙感技術對海洋結冰及河流的凌汛監測

氣象衛星遙感技術對海洋的監測主要應用于對海水表面結冰狀態及河流凌汛的監控。由于我國許多海面一到寒冷的季節便會產生結冰現象，這種結冰的范圍以及結冰的狀況都會影響到海上船舶的運輸、油田的采集、海岸線港口的船舶停靠等工作，需要對結冰的狀態進行實時監控，并發出預警，避免危害的發生。對海面結冰的檢測，也是利用冰與水對可識別光及紅外光的光譜性質不同，通過對數據信息的處理，提取出哪些區域已經結冰，哪些海面仍然是海水以及結冰的范圍，程度等。另外，我們南北極的考察過程中，也要對海面的結冰狀態進行監控，提前預知結冰狀態，制定考察計劃，避免事故的產生。

凌汛是指河水的下段由于表面結冰，對上游河水產生阻礙，形成冰壩，長時間下去造成上游水位持續升高，最終發展成為決堤，從而發生嚴重的災害與事故，衛星遙感技術可以有效的監控河面結冰的狀態，在結冰后未達到冰壩前即發出預警，通知相關部門立即采取措施，避免凌汛的發生。

（三）衛星遙感技術對干旱與沙塵暴的監測

在我國干旱與沙塵暴等氣象災害時有發生，氣象衛星可以對土地表面的水分，地表植物的溫度狀況等進行監測，判斷出土壤的含水狀態，對干旱的發生進行預知。另外，風沙，沙塵暴等現象在我國西部地區經常發生，可以利用衛星遙感技術，通過紅外與可識別光對沙塵與地面的反光率不同，而識別沙塵暴的發生，目前利用衛星遙感技術識別沙塵暴的識別率高，但此方法只適應與白天，夜晚監測不到反光率，難以識別。

（四）衛星遙感技術對火災與臺風的監測

衛星遙感技術對火災與臺風的監測也是其重要的應用，火災發生時會向四周輻射熱量，氣象衛星可以持續的對地表進行監測，一旦發生火災，溫度持續升高，傳感器可以探測到輻射熱量波長的變化，從而識別到火災的發生，并形成圖像，以直觀的反映火災發生的面積，程度等等。遙感技術在對臺風的監測主要是應用云圖技術，在云圖上可以清楚的看到臺風的中心位置，變化趨勢，移動速度等，提前預知臺風的影響，走勢，防止災害的發生。

四、結語

我國是氣象災害多發的國家，利用衛星遙感技術可以對天氣變化情況、霧霾、海水結冰與河水凌汛，干旱與沙塵暴，火災與臺風等氣候災害進行實時動態監控，提前預警，預防危害與事故的發生。