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香港中文大学利用卫星遥感技术开展珠江三角洲地区城市环境综合调查
珠江三角洲地区近二十余年来,经历了举世瞩目的快速的城市化过程。城市扩展、人口剧增以及工业企业快速增长,使到这一地区面临着一系列的生态环境和地质环境问题,包括水资源状况恶化、土地资源退化、不透水层增加与城市热岛效应、洪涝灾害、咸潮、以及地面沉降等,已经成为该地区可持续发展的制约因素。其中,城市不透水层与地面沉降问题日益突出。
不透水层(impervious surfaces) 定义为诸如屋顶、沥青、水泥道路以及停车场等具有不透水性的地表面。近年来,不透水层是城市化的重要特征,并且认为是衡量城市环境品质的关键指数。已有研究成果表明,城市不透水层的增加,一方面将提高同样降雨条件下的地表径流量和河川径流量,造成城市排水和防洪压力加大;同时,严重阻隔地表水回圈过程,削弱降雨下渗对地下水的补给,导致城市地表下沉和水源污染等系列问题。另一方面,由于不透水地面取代了原来的农田和森林植被,地面通过植物蒸腾作用散发的热量减少,使得城市热岛现象更为普遍。因此,识别和绘制不透水层空间分布并分析其时空变化过程,不仅对城市环境管理(水质评估)还是水利(防洪)或规划(城市扩展)等相关部门都具有十分重要的意义。
地面沉降是城市化进程中普遍存在而不容忽视的地质环境问题。这种连续的、渐进的、累积式的地质灾害,其过程缓慢且不可逆,一旦行成便难以恢复,给城市发展带来巨大的危害并威胁人民生命财产安全。由于过量开采地下水资源和填海造地等人为活动,迄今为止,我国已有17个省、市、自治区的96个城市和地区发生了不同程度的地面沉降,沉降总面积达5万多平方公里,而其中约80%分布在东部沿海地区。尤其在长江三角地区和环渤海地区等现代三角洲平原已形成超巨型沉降漏斗,地面沉降在整个区域呈扩展之势令世界瞩目。
为此,香港中文大学太空与地球资讯科学研究所充分利用设立在中文大学的卫星遥感地面站等设施,建立以卫星遥感、城市与城市群地理资讯系统和都市人居环境分析与模拟等方面的研究队伍,利用多源卫星遥感资料,在珠江三角洲地区开展城市环境综合调查与灾害监测等研究,包括城市不透水层现状调查、城市扩展监测、近海油污和水质监测、城市水灾以及地面沉降灾害监测等。这些遥感资料结合城市其他基础讯息,可以提取城市生态环境参数,为城市环境评估和减灾防灾提供重要的讯息。