遠程收集空間信息是了解和應對緊迫的人道主義和環境問題的有力手段。但是，多年來，由于遙感數據有限且難以獲取，因此獲取采取行動所需的信息具有挑戰性。現在，隨著新數據源、更快的分析和將結果提供給關鍵決策者的產品的結合，將遙感數據和工具用于廣泛的應用變得切實可行。
遙感在許多領域都很有價值，例如在考古學中檢測廢墟。然而，在本文中，我們關注的是空間信息如何幫助我們保護地球和應對氣候變化。以下是幾種用于檢測和解決地球上不需要的變化的遙感應用：
災害風險管理；生態與保育；森林消防行動；提高發展中國家的生活質量；土地覆蓋；海洋資源；水土流失；城市增長監測。
災害風險管理
根據聯合國減少災害風險辦公室的定義，災害風險管理和響應旨在“預防新的災害風險，減少現有災害風險并管理剩余風險，有助于加強抗災能力和減少災害損失”。
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在全球范圍內，極端天氣事件正在增加，主要是由氣候變化引起的。隨著我們更好地追蹤這些風暴，相關死亡人數正在減少，但仍有更多工作要做，官員們并沒有忽視災害風險管理的重要性。在仙臺框架是在上減少災害風險的第三屆聯合國世界會議在日本仙臺，成立于2015年。其目的是到 2030 年通過七個組成部分 防止當前和新的災害風險，包括減少死亡人數和受災害影響的人數，以及提高“多災種早期預警系統的可用性和可及性”。 ”
《國際 *** ：空間與重大災害》于 2000 年 11 月開始，由 17 個全球成員組成，其中包括美國地質調查局 (USGS) 和國家海洋和大氣管理局 (NOAA)。其他合作伙伴，如 Planet 公司，通過提供遙感衛星數據并向消費者 提供洞察力來幫助實現 *** 的使命。授權用戶可以激活 *** ，請求為重大災害提供數據和支持。自成立以來，已為包括化工廠爆炸、火災、洪水和石油泄漏在內的事件發起了 730 多次全球 *** 活動。
在歐洲，歐盟委員會聯合研究中心(JRC) 的研究人員 正在努力減輕災害的影響，并在發生危機時提供援助。該團隊依賴于全球人類住區層 (GHSL) 的使用，這是他們開發的一種工具，用于分析人們居住的衛星圖像監測 及其遷移模式。了解與自然災害路徑相關的人們所處的位置 有助于研究人員預測人口將如何受到影響并盡更大努力減少損失。自然災害發生后，可以查看破壞的圖像，以確定最初最需要幫助的地方。
生態與保育
有很多機會將遙感和生態領域結合起來。隨著工具的數量 和可訪問性的水平，生態學家 Nicholas Murray 指出，現在是使用遙感數據進行生態研究的更佳時機。NASA、美國地質調查局和歐洲航天局都提供免費數據進行分析，同時也提供商業替代品。Murray 最近利用 Google 地球引擎 在不到一周的時間內查看了超過 700,000 張潮間帶衛星圖像，與之前必須依靠手動分析相比，能夠更快地完成這項任務。
在最近的另一項研究中，生態學家使用美國橡樹嶺國家實驗室 DAAC 的工具來檢查安達曼群島的植被。研究人員發現，在大象和梅花鹿被帶入的地區，植物的生命惡化得更快。
遙感與保護規劃之間有著密切的聯系。LiDAR（光探測和測距） 有助于繪制珊瑚礁結構圖并評估生活在那里的魚類的數量和類型。每個棲息著大約 4,000 種魚類以及許多其他物種，保護珊瑚礁非常重要，原因有很多：它們供應漁業；為旅游業提供吸引力；保護我們免受海浪、風暴和洪水的侵襲。
SmallSats 有可能徹底改變生態和保護工作。傳統衛星主要用于該領域，但截至 2021 年 1 月已部署了 1,400 顆 納米衛星，并且計劃進行更多發射。納米衛星比傳統模型便宜，還提供高分辨率數據，生態學家和保護生物學家可能更容易獲得這些數據。更重要的是，納米衛星將比傳統衛星更頻繁地通過，允許連續跟蹤。
森林消防行動
雖然野火可以歸類為自然災害，但只有10%是自然災害。由于收集數據通常是危險的或不可能的，因此遙感在消防工作 中至關重要。NASA 和美國林務局使用飛機和無人機上的傳感器 來跟蹤火災，并通過考慮風等變量來預測火焰接下來的走向。遙感數據還允許研究人員在比地面更大的范圍內監測區域。
提高發展中國家的生活質量
遙感可用于幫助發展中國家，包括擴大電力供應。地球觀測有助于評估當前的公用事業；評估人口密度以確定需求；規劃電網基礎設施，盡量減少對人口、道路和地理的影響。
另一個優勢是開放獲取遙感數據通常比地面數據便宜。其中一個示例是遙感“夜間燈光”。NASA 的開放獲取 Black Marble 產品允許研究人員過濾掉月球并查看人造光，以便他們能夠查看現有的人口中心和電力系統。
土地覆蓋
環境遙感，包括監測土地覆蓋—水、土壤、植被等，以及它如何隨時間變化對于跟蹤人類對環境的影響 以及自然變化非常重要。查看這些數據可以幫助管理 人員決定最需要保存和保護的區域。
示例之一是美國宇航局地球觀測站隨時間為內華達州的 沃克湖 *** 的衛星圖像。在過去的 100 年里，由于“不可持續的灌溉方式以及與氣候變化相關的極端干旱” ，該湖已經減少了 90% 的水量。Lahontan殘酷的鱒魚現在無法生活在那里。
與依賴地面數據相比，衛星圖像減少了收集這些信息所需的成本和時間。
海洋資源
海洋遙感的一種用途是跟蹤海冰水平的變化。由于空氣和海洋溫度升高，格陵蘭和南極冰蓋正在迅速融化。根據 NASA 的ICESat 和 ICESat-2捕獲的數據，2003 年至 2019 年期間，這兩個地區有超過 5,000 億噸的冰融化，導致海平面上升 14 毫米。為了幫助人們正確看待 1 億噸的規模，NPR 指出它“足以填滿 400,000 個 奧運會規格的游泳池”。
科學家們繼續監測來自 ICESat-2 的數據，以幫助確定液化冰的時間表及其對全球海岸線的影響。不斷縮小的冰層還以多種其他方式影響地球，包括危及北極熊和雪鸮等野生動物、釋放氣候變暖的甲烷以及開辟更多的水路。
遙感技術還可以監測海洋環流和溫度。Suomi NPP 衛星 上的可見紅外成像輻射計套件 (VIIRS) 儀器由 Raytheon Intelligence & Space 創建，每天提供海洋溫度讀數。這些知識可以幫助科學家為厄爾尼諾和拉尼娜氣候模式做準備，以及對抗對海洋生物的影響。
水土流失
來自遙感的土壤侵蝕數據可以為減輕土壤流失的努力提供信息。土壤侵蝕的影響包括洪水泛濫，以及受污染的水道增加。美國農業部提供有關使用遙感進行土壤調查的培訓。
在全國合作土壤調查（NCSS）追求數字土壤制圖，以“方便快速清點，重新清點，而土地的基于項目的管理在不斷變化的環境。” 數字土壤圖使用由像素組成的柵格層，而不是矢量圖像，使土壤科學家能夠對土地進行更精確的描繪。使用機器學習模型，對收集的地理空間數據進行排序以幫助識別空間模式。
GeoOptics 還將通過在 2022 年至 2027 年推出大約 50 個 新的小型衛星（CICERO-2，蜂窩地球遠程觀測社區倡議）做出貢獻。這些衛星將為 *** 和商業客戶收集有關土壤濕度和其他環境條件的數據。
土壤成分數據對農民也很重要。無人機提供有關土壤條件的信息，因此農民可以確定如何耕種土地，從而采取積極的農業 *** 。農民還可以利用這些數據來確定哪些新作物會茁壯成長 以及它們應該種植在土地的哪個位置。
城市增長監測
了解城市化如何改變環境，以及確定減輕影響的 *** ，是一個重要的研究領域。據估計，到 2050 年，世界上近70%的人口將居住在城市中。遙感工具可用于監測不斷變化的景觀。
一項研究追蹤了 1973 年至 2014 年沙特 *** 吉達的增長情況。結果表明，在 41 年的時間里，城市擴張超過 68 英里，影響了土地利用，但對地表溫度沒有重大影響。
污染是發展中城市的另一個問題。雖然它們只占地球表面的不到 2%，但城市要為超過60% 的溫室氣體的產生負責。美國的幾個城市，包括洛杉磯、新奧爾良、紐約市和匹茲堡，已承諾使用可再生能源而不是化石燃料。VIIRS 除了監測海洋溫度外，還可用于跟蹤空氣質量并計算隨時間的變化。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1edca
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