潘集矿区塌陷水域水质评价及其综合利用

采煤塌陷水域是淮南潘集矿区一种特殊的地表水体.为了对潘集矿区塌陷水域进行水质评价和提供水资源综合利用的理论基础,选择了潘一矿区典型的两个塌陷水域,采用格网法布设39个采样点对水质进行全面采样监测,分析了水体的重金属元素和部分理化指标并运用数学模糊综合评判法对水质进行了评价.结果表明,封闭性较好的l'水域水质由水体中间向两岸呈递减趋势,中间断面水质为Ⅲ类;与泥河连通的2#水域水质较差,所有监测断面水质均为Ⅳ、Ⅴ类.由于矿业污染源的影响,导致2#水域的重金属元素污染强度高于1#水域.各塌陷水域均已受到不同程度污染,然而丰富的塌陷水资源若合理保护和综合开发利用可带来显著的环境效益和经济效益.     

大辽河口和辽东湾海域水质溶解氧与COD、无机氮、磷及初级生产力的关系

22个点位监测结果表明,大辽河口及辽东湾海域溶解氧与COD、无机氮、活性磷酸盐之间存在负相关关系;与初级生产力之间无明显的相关性;经过地理信息系统测算,该水域低氧区范围约为60~80平方公里。     

利用TM影像监测和评价大亚湾温排水热污染

水热污染一直是环保工作中一个关注焦点,在对水热污染的日常环境监测中,往往存在测量不方便、区域评估不准等问题。如何充分利用遥感技术便捷、大范围、动态等特点对水热污染进行有效地监测和环境评价是本研究的重点。文章利用多个时相的TM数据热红外波段影像,对广州大亚湾核电站温排水水域进行了水温的反演,有效地对核电站温排水强度、扩散范围和环境影响进行了评价。研究证明,遥感技术能够有效地完成水热污染的监测和环境影响评估。     

基于环境卫星CCD数据的黄海浒苔遥感监测

2007年以来,黄海海域每年夏季都发生大面积浒苔绿藻潮,影响沿岸人民的生活、生产。考虑到其分布范围动则几千、上万平方公里,水面监测很难实施,尝试利用遥感技术对其分布和发展变化情况进行监测。基于中国自主产权的环境卫星(HJ1)数据,采用经典植被指数算法和人工辅助判读方法,对2013年黄海浒苔暴发全过程进行了连续遥感监测,分析了此次浒苔过程的分布和漂移路线。监测结果表明,浒苔绿藻潮首发于江苏盐城东部海域,由南向北逐渐漂移,面积逐渐扩大,结束于青岛东北部海域;该期间,浒苔最大覆盖面积达663.54平方公里。     

基于表面采样-图像分割技术对西藏农牧区垃圾组成的快速监测

针对西藏农牧区地域广阔、居民点分散的特点,提出一种基于表面采样-图像分割技术的快速监测方法,即在采集照片后,利用Auto CAD软件测算图像中不同类别垃圾体所占的面积,将其作为垃圾体组成比例的二维指标进行统计,研究垃圾的组成情况,并根据可降解性、材质、来源用途三种分类方法进行分类,最后得到样点垃圾组成的基本信息。     

原油泄漏对湄洲湾海域水质污染影响分析

本文就“安福”号油轮在福建省湄洲湾油码头泄漏大量大庆原油事故的发生，我们曾先后三次对相关区域进行跟踪监测，每次均增加监测频数和扩大监测区域范围，以探讨溶解于水中的大庆原油随时空变化对湄洲湾近岸海域水质污染程度和污染范围，并对油类污染湄洲湾水域影响因素进行客观、全面的评价和分析。     

大辽河入海口水质在线自动监测系统取样工程的建设与维护

介绍一个以自吸喷射泵为取样泵的水质自动监测系统取样工程建设方案及其日常维护措施。适用于河口和四季分明水域建设水质自动监测站需要,更可在其他类型水域建站时借鉴使用。     

淀山湖富营养化驱动力初探

通过2015—2019年在淀山湖布设5个采样点,监测总氮、总磷等12项水质指标,运用综合营养状态指数法和潜在性富营养化评价法对该水域富营养化水平进行分析,采用主成分分析法初步确定影响该水域富营养化水平的主要驱动因子。结果表明：监测期间淀山湖水质因子时空分布差异显著。综合营养状态指数法评价结果表明,淀山湖富营养化在轻—中度富营养化水平,并且季节变化规律明显;潜在性富营养化法评价结果表明,监测期间淀山湖以磷限制潜在性富营养为主。驱动因子分析表明硝酸盐氮是该水域富营养化最主要的驱动因子。     

湖泊水质监测布点优化模型的研究与应用

针对洞庭湖前期监测布点情况,根据湖泊水文、地理、社会经济等环境特征,运用系统论、控制论、信息论的理论和方法,选取社会经济、水文迳流量、监测数据特征值(最高值、平均值、最低值)、监测费用、布点数上下限共8个参数,设计了由9个控制方程构成的0—1整数规划数学模型,进行多目标系统优化,获得了洞庭湖水质监测布点优化方案.监测断面数由原来的15个减至9个.按每年四次监测可节省经费12000元.监测优化方案对全湖各主要水域实行了优化监测.统计验证结果全湖COD、BOD_5、电导率、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、铜、锌共9个项目的最高值、平均值、最低值的平均相对误差分别为7.4%、4.4%、6.4%.其整数规划系统优化模型的研究和应用,为大型湖泊监测与规划提供了新的理论和方法.     

CBERS-2B数据提取平原区细小地物系数的方法探讨

利用Landsat TM等中等分辨率影像对区域生态环境进行监测与评价时,由于影像分辨率的局限性,仍有许多地物无法解译出来,如农田中的道路、水渠等,文章主要研究了利用图像融合增强和人机交互式解译等技术方法,对CBERS-2B的CCD影像和HR影像进行处理,提取平原区农田中道路面积比系数,从而将农田中未解译的地物扣除。结果表明,CCD影像与HR影像经过融合增强处理后,可以进行平原地区村级及以上道路的提取。     

滇池蓝藻水华监测预警平台设计

传统的人工监测无法实现大规模蓝藻的实时监测预警,该研究运用基于Python的ArcGIS Server自动发布地图服务、多元数据预警分析、人工水质监测数据预警分析等技术,以滇池为研究区,构建了水华预警系统。通过预警体系业务子系统和预警信息共享与发布子系统,结合滇池蓝藻水华监测预警综合数据库,实现了大规模蓝藻预警信息的实时生成、共享和发布,提出了地表变化动态监测预警的思路。系统建成后,通过对滇池流域生态红线预警范围内的地表覆盖变化情况监测,可及时发现导致水华发生的潜在陆源污染因素。同时配合排污点污染成分检测实现预警,从源头防止水华发生。     

A Novel Formulation for Designing a Monitoring Strategy: Application to the Design of a River Quality Monitoring System

In this work, we propose a technique to automatically optimize the monitoring of any distributed indicator (concentration of a substance along a river, blood pressure of a patient over time, etc.) for which a reliable estimate is previously available. From a mathematical point of view, the problem is based on obtaining a reliable estimate of the chosen indicator (e.g., by numerical simulation), and then solving a multi-objective optimization problem (with mixed real and integer variables) whose solution must provide an efficient and satisfactory monitoring strategy. As an illustrative case, we show the steps to follow in order to implement that strategy when designing a system for monitoring water quality in a river. Finally, we present and analyze the results when applying the proposed technique to study a real case in the Neuse River (North Carolina, USA).     

Shadow attenuation with high dynamic range images

Shadow often interferes with accurate image analysis. To mitigate shadow effects in near-earth imagery (2 m above ground level), we created high dynamic range (HDR) nadir images and used them to measure grassland ground cover. HDR composites were created by merging three differentially exposed images spanning a wide exposure range and resulted in lightened shadows. HDR images showed more detail; reduced the numbers of pure black, pure white, and pixels visually indistinguishable from black and white; reapportioned skewed luma values towards a normal distribution; and increased the Euclidean distance between litter and bare ground RGB values--allowing increased feature separation; all of which facilitated an increase in real feature classification through manual image analysis. Drawbacks to the method included decreased image sharpness due to minor misalignment of images or moving vegetation, time required to create HDR images, and difficulty with acquiring primary images from a moving platform. We conclude that HDR imagery can provide more accurate measurements of bare soil cover for ecosystem monitoring and assessment.     

基于VOCs浓度反演的地下水中含油物质泄漏原位在线监测方法的建立及应用

石油石化企业的含油物质泄漏进入地下水,会对生态环境造成负面影响。通过构建地下水井模型,比选不同原理的挥发性有机物(VOCs)检测传感器,建立了基于VOCs浓度反演的地下水中含油物质泄漏原位实时在线监测方法。研究发现,常规水质六参数传感器对含油物质泄漏的响应会产生滞后现象,在实时预警监测地下水井中含油物质时可不安装常规水质六参数传感器,节约企业污染防控监测成本。将该方法应用于企业现场进行原位实时监测,当实时监测值超过数据监控平台预警阈值时,系统会发出警报,实现了地下水井中含油物质泄漏实时预警监测。该监测方法具有响应速度快、准确性高、成本低、监测过程简单等优势,将帮助企业实时掌握地下水污染状况,提高地下水污染防控预警效率。     

国家地表水环境质量评价、分析与表征系统初步构建

随着国家地表水环境质量监测网络的优化调整以及水质自动监测与采测分离手工监测相结合模式的完全确立,每个月产生数百万计的监测数据。为全面支撑海量监测数据的传输、融合、处理、挖掘、分析、表征,构建了国家地表水环境质量评价、分析与表征系统。通过在多源异构数据融合、智能化数据质量控制、多层级水质评价与统计分析、地图动态数据表征等方面的技术创新,构建了包括数据来源层、数据存储层、应用支撑层、业务应用层和表征展示层5个主要部分的系统。形成了"一个融合、两个数据库、三个应用、四个中心",实现了数据集成融合、数据共享互通、数据统计分析、水质报告生成、地图空间表征、综合大屏展示等6个方面主要功能。应用于国家地表水环境监测评价业务工作,能够及时、直观、准确、全面地展现全国地表水环境质量状况,为全国地表水环境质量管理决策、业务处理、科学研究提供有效的信息支撑。     

近岸海域水色异常遥感监测方法研究

水体颜色是判断水体质量的重要依据，利用遥感技术检测水色异常是进行水质评估和水体污染监测的重要技术手法。基于盐城市废黄河入海口处的GF1-WFV影像数据，利用遥感影像自身光谱特征来构建水色异常判断函数，对研究区域的水色异常进行快速提取和定位，并比较分析了基于单景影像特征和多景影像特征设置判断阈值的提取结果。研究结果表明：该方法完全基于遥感影像光谱特征，可有效提取出未知类型的水色异常信息；与基于单景影像设置的判断阈值相比，基于双景影像设置的判断阈值更合理、更适用，提取速度更快，提取范围更精确，Kappa系数为0.80;另外，采用合适窗口大小进行均值滤波处理能有效防止提取结果细碎和斑块化。     

长江流域水环境监控体系配置及其关键参数选择原则

在分析长江流域水质污染现状和自动监控系统的配置现状基础上,针对长江流域需要监控的水域,提出了适合长江流域的国家、省、市三级自动监控体系.最后,提出了水质常规监测站的参数配置原则以及应急监测参数配置原则.     

Precision Measurements from Very-Large Scale Aerial Digital Imagery

Managers need measurements and resource managers need the length/width of a variety of items including that of animals, logs, streams, plant canopies, man-made objects, riparian habitat, vegetation patches and other things important in resource monitoring and land inspection. These types of measurements can now be easily and accurately obtained from very large scale aerial (VLSA) imagery having spatial resolutions as fine as 1 millimeter per pixel by using the three new software programs described here. VLSA images have small fields of view and are used for intermittent sampling across extensive landscapes. Pixel-coverage among images is influenced by small changes in airplane altitude above ground level (AGL) and orientation relative to the ground, as well as by changes in topography. These factors affect the object-to-camera distance used for image-resolution calculations. ‘ImageMeasurement’ offers a user-friendly interface for accounting for pixel-coverage variation among images by utilizing a database. ‘LaserLOG’ records and displays airplane altitude AGL measured from a high frequency laser rangefinder, and displays the vertical velocity. ‘Merge’ sorts through large amounts of data generated by LaserLOG and matches precise airplane altitudes with camera trigger times for input to the ImageMeasurement database. We discuss application of these tools, including error estimates. We found measurements from aerial images (collection resolution: 5–26 mm/pixel as projected on the ground) using ImageMeasurement, LaserLOG, and Merge, were accurate to centimeters with an error less than 10%. We recommend these software packages as a means for expanding the utility of aerial image data.     

中国环境监测总站地表水环境监测空间信息平台系统研建

在水环境监测业务系统功能不能满足环境监测工作发展和污染应急监测需要的形势下建设国家级环境监测空间信息平台系统,旨在提升国家级环境监测中心的监测能力和水平,提高环境监测信息的分析和表征能力.该平台系统建成了高频的数据采集体系、快速的数据传输体系、实用的业务系统和观的空间分析系统,为全面提高国家级环境监测水平奠定了坚实的基础.