水质参数的遥感反演和遥感监测

遥感技术由于具有快速、宏观、低成本和周期性的优点,便于探测水质的时空变化,已成为水质参数监测的重要手段。目前能够直接进行遥感反演的水质参数主要是悬浮物浓度、叶绿素a浓度、可溶解性有机物等光学活性物质,并已经建立了许多反演模型。但是这些模型直接用于水质的遥感监测仍存在一些问题。今后,利用3S技术将地面观测和遥感观测结合起来,可望推动水色遥感的实际应用。     

基于湖北省12个中小型湖泊的水环境遥感监测应用示范

以《湖北省水环境遥感监测示范系统》为数据处理平台,对2012—2014年湖北省大东湖水网、梁子湖水系和汤逊湖水系共计12个湖泊的水质类别以及营养状态级别进行遥感监测,并对比实测数据进行精度评价。结果表明:遥感监测的梁子湖、豹澥湖和严西湖水质相对较好,杨春湖、北湖和南湖水质相对较差且富营养化状况较为严重。该系统能很好地实现对水质优良达标湖泊以及富营养化湖泊的识别。对示范区域各湖泊水质类别和营养状态级别的遥感监测,基本上能满足业务化运行的需求。个别湖泊遥感监测精度较低,主要表现为遥感监测的湖泊水质类别和营养状态级别均要优于实测的结果。系统对于面积相对较大的湖泊遥感监测精度更高。     

水质自动监测参数的相关性分析及在水环境监测中的应用

通过水质自动监测数据与常规监测数据比较,表明了自动监测与常规监测数据的一致性;通过对自动监测数据分析,发现五参数可以更直接地反映水质变化,并且五参数之间以及五参数与其他监测指标之间都存在一定的相关性;典型污染事故预警监测案例的分析,更加凸显了五参数连续监测在预警监测中的重要性。     

基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。     

地表水环境遥感监测关键技术与系统

介绍了地表水环境遥感监测的关键技术与系统及其典型应用,其代表性机理模型和应用示范成果主要来自于中国科学院遥感与数字地球研究所的高光谱遥感团队在最近几年中取得的一些研究进展,主要包括建立了基于改进双峰法的水体分布自动化遥感提取方法,实现了简单、高效和高精度的水体提取;提出了大型湖泊长时序水量估算方法,并以青藏高原湖区为例,重建了典型湖泊面积、水位和水量序列;发展了基于“软分类”的典型内陆水体叶绿素a浓度反演方法,构建了基于生物光学模型的高度浑浊水体悬浮物浓度遥感反演半解析方法,提高了反演方法的区域和季节适用性;构建了基于水色指数的大范围湖库营养状态和透明度遥感监测方法,实现了全球大型湖库营养状态遥感监测,以及全国大型湖库透明度遥感监测;在此基础上,开发了地表水环境遥感监测系统,提高了水环境遥感监测效率,促进了卫星遥感在水环境监测中的高精度业务化应用。     

基于决策树技术及在线监测的水质预测

利用北方某城市水源的水质在线监测系统,建立了基于决策树技术,具有较强可视性和实际应用,以及能预测次日源水中叶绿素水平的决策树模型.该模型将某城市水源在线监测的溶解氧和太阳辐射照度数据转换计算为每日平均标准偏差及均值,并与每日定时取样测定的叶绿素含量一起作为预测因子,通过将115组数据的前100组数据作为训练集建立预测次日叶绿素水平决策树模型,并采用后15组数据进行模型的仿真预测检验,结果只有3 d的预测出错,预测准确率达80%.并讨论了模型建立对数据的要求及解读预测规则等问题.     

基于遥感的海域环境变化监测分析

以杭州湾海域和连云港周边海域为研究对象,基于Landsat-5、Landsat-9的多光谱和热红外数据,对研究区的海域岸线和温度场信息进行提取,分析海域岸线变迁和温度分布变化特征。结果显示,研究区的海域岸线变化均较显著;海域温度在核电站运行前较为均匀,无明显温度分异,核电站运行后,因温排水排放,核电站周边海域温度出现明显分异;Landsat-9热红外数据温度反演结果可靠,可用于监测温排水对海域环境的影响。     

影响水质自动监测系统监测数据准确性的几个因素

结合我国对水质自动监测系统质量保证措施的要求,阐述了影响水质自动监测系统监测数据准确性的几个主要因素.     

基于Zigbee技术的无线辐射监测系统的建立

基于Zigbee技术的无线辐射监测系统可对众多辐射监测仪的监测数据进行实时采集和统计分析,无需布线,组网灵活。该辐射监测系统包括多台辐射监测仪及上位机监测平台。辐射监测仪负责测量辐射信息,并将辐射测量结果通过Zigbee模块发送出来。辐射监测平台负责接收辐射测量结果,并将数据在监测平台上进行显示和存储。对辐射监测仪和辐射监测系统进行测试,测试结果表明:辐射监测仪可对在环境本底的基础上增加0.1 μSv/h的γ辐射给出可靠报警;辐射监测系统可自动进行无线网络连接,整体运行稳定,数据采集准确,可实现对各个辐射监测仪监测数据的实时采集和存储。     

水质监测中存在的若干技术问题

在全国持证上岗、计量认证、实验室现场考核和《亚洲地区实验室精度管理手册》编制过程及监测质量调查的基础上,发现我国部分环境监测站在水质监测的实际操作、试样前处理、监测分析方法选择及数据分析等方面尚存在一些技术问题。在分析这些问题的同时,提出了解决办法和完善我国质量保证指标体系的建议。     

船载自动监测系统在水质监测中的应用

水质监测是开展水生态环境评价、监管的基础性工作之一。随着对水生态环境保护与管理要求的提高,人工水质监测与自动水质监测相结合的模式应用越来越普遍。以船舶为载体的水质自动监测系统开展巡测,可实现高密度样品采集、检测及信息的实时传输,在长江泸州以下干流水域的实践中取得了良好效果。系统的应用可弥补常规监测断面间距过大、人工监测频次低、固定站房式水质自动监测站近岸取样等不足,对人工监测和自动监测形成有效补充;船载水质自动监测系统能够实现定点、定深、定时监测,可以在河流污染带监测、入河排污行为的监管以及偷排行为的溯源、水污染应急动态监测等工作中发挥有效作用,既可应用于长江干流等河道较宽且水质可能存在岸别差异的河流,也可应用于滇池、太湖、丹江口等大型湖泊、水库水生态环境监管。     

Long-term phytoplankton trends and related water quality trends in the lower Chesapeake Bay,Virginia, USA

Long-term trends (i.e., 1985 through 1999; 14 1/2 yrs) of the phytoplankton community in Chesapeake Bay indicated patterns of increasing phytoplankton abundance and biomass associated with mainly diatoms and chlorophytes, and to a lesser degree dinoflagellates. Decreasing trends in productivity rates above the pycnocline were present over a shorter time period (10 1/2 yrs.), with evidence for increasing nitrogen limitation is indicated. Reduced light availability is inferred due to decreasing trends of Secchi depths and increased suspended solids trends, which were associated with decreasing trends in productivity rates.     

\"一控双达标\"验收监测中存在的局限性及需采取的措施

文章就此次\"一控双达标\"验收监测中所反映的一些问题,提出一些观点和建议,为今后达标验收监测及环境管理提供对策.     

在线生物毒性监测系统在饮用水源地水质监测中的应用

通过对汞、镉、铬、铅和砷的生物毒性剂量效应分析,评估生物毒性监测方法在饮用水源地水质监测中的预警作用,结果显示,几种元素的生物毒性大小依次为：汞〉砷〉铅〉镉〉铬。结合南京上坝饮用水源地的生物毒性监测数据,建立动态报警限,用于评价水质安全。     

地表水水质自动监测站提水系统最佳方案设计初探

介绍地表水水质自动监测站提水系统的设计方案 ,分析各方案的优缺点 ,探讨各方案的适应性及选择最佳方案 ,以期对自动站的建设提供参考。     

河流水质自动监测系统建设与运行中常见问题分析

工程设计、基础设施建设、分析仪器、辅助系统、采样系统等方面探讨了水质自动监测系统建设及运行中常见的问题,并提出了相应的改进措施。     

近岸海域水质自动监测规范化研究

为规范近岸海域水质自动监测,基于近岸海域水质监测要求和质控要求、近岸海域水质自动监测系统特点和近岸海域水质自动监测运行的经验,开展了近岸海域水质自动监测规范化研究,编制了《近岸海域水质自动监测技术规范》(HJ 731—2014),规范了近岸海域水质自动监测系统建设、设备选择、系统验收、日常管理、维护和校准、质量保证和质量控制、数据有效性和上报、监测报告等方面的工作。有利于在标准方法基础上,使中国近岸海域水质自动监测系统的监测数据准确、可靠、可比,有利于近岸海域水质自动监测系统在日常监测中更好地发挥作用。     

水质自动监测在苏州市饮用水源地的应用与思考

以苏州市集中式饮用水源地自动监测系统为例,对该水质自动监测系统的特点、主要功能及在环境管理、蓝藻实时监控等方面的应用作了介绍,并就系统验收、运行管理及系统拓展方面提出了一些对策建议。