基于天地协同的巢湖水华分布特征分析

基于MODIS影像监测2016年巢湖蓝藻水华分布,结果表明：水华的频次,持续时间从西北部水域向东南部水域逐渐减弱;西半湖湖心水华开始日期最早（5月19日）,持续时间最长为131d,塘西水华发生频次较多（10次）.进一步将水华遥感监测结果与同步水面实测水质参数数据（藻密度,叶绿素a,总氮,总磷）进行相关性分析,利用Q型聚类分析将水面实测采样点分为东区和西区两部分.西区藻密度,叶绿素a,总氮,总磷和水华面积相关性较强（R²均大于0.6）.     

基于生物光学模型的巢湖悬浮物浓度反演

根据2009年6月巢湖32个样点实测的遥感反射率、悬浮物浓度、吸收系数及散射系数等数据,分析巢湖水体各组分的吸收、散射等固有光学特性,确定悬浮颗粒物单位散射系数、后向散射概率等固有光学参数,构建基于生物光学模型的悬浮物浓度反演模型,并利用准同步获取的环境1号卫星CCD影像数据反演巢湖悬浮物浓度.结果表明,555 nm处悬浮颗粒物单位散射系数的平均值为0.48 m2/g,以555 nm为参考波长,建立指数衰减模型对悬浮颗粒物单位散射系数进行参数化,模型的决定系数可以达到0.99;此外,在760～900 nm(Band4)范围内,后向散射概率不具有波长依赖,其值稳定在0.051.利用所得到的表观及固有光学量构建巢湖水体遥感反射率模型,反演巢湖悬浮物浓度,得到实测值与反演值之间的相对误差随着浓度的增加而呈现下降的趋势,平均相对误差为17.25%,由此表明该方法适用于反演悬浮物浓度较高的湖泊水体;利用两景环境1号卫星CCD影像数据反演得到的巢湖悬浮物浓度主要在0～100 mg/L之间变化,其中6月13日巢湖悬浮物浓度40 mg/L的水域占到总面积的54.37%,而6月15日巢湖61.62%的水域悬浮物浓度40 mg/L,且这2 d巢湖悬浮物的分布与当时的气候变化一致.     

基于数据同化的太湖叶绿素多模型协同反演

在国内外众多学者的不懈努力下,开发了大量的水质参数遥感估算反演模型,但不同的模型都具有其"局限性",只能从某个层面反映"真值".基于上述考虑,本研究发展了基于数据同化方法的太湖叶绿素a浓度多模型协同反演算法.利用2006~2009年太湖野外实测水体高光谱遥感反射率数据,构建了7个叶绿素a浓度反演模型;通过模型精度对比,最终遴选出6个适宜的叶绿素a浓度反演模型.进而使用不同模型组合,进行多模型协同反演.结果表明:1多模型协同反演算法的反演精度要高于单模型反演的反演精度,最优MAPE仅为22.4%;2随着参与多模型协同反演的模型个数的增加,其反演精度也逐渐提高,MAPE均值从25.6%降低到23.4%,RMSE均值从15.082μg·L-1降低到14.575μg·L-1,相关系数R均值从0.91提升到0.92;3通过对多模型协同反演产品的置信区间进行计算,可以有效地估算产品精度和误差,同时使得获取全湖反演叶绿素a浓度的误差空间分布情况成为可能.     

辽宁省岸线及围填海变化分析

针对辽宁省岸线利用和围填海状况,选取不同时期的遥感影像对该区域岸线和围填海状况进行了遥感信息提取和变化分析。通过分析辽宁省不同时期岸线变化和围填海状况,得出2014年辽宁省岸线总长度为2446.81km,32年间增加了720.27km,但是自然岸线却减少582.71km,人工岸线增加1302.98km;辽宁32年间围填海总面积为969.82km2,年均围填海面积是30.31km2,大连围填海面积最大,其次是盘锦和锦州,围填海面积分别是417.64km2、176.68km2及175.11km2;围填海主要集中在2010-2014年,年均围填海面积是101.98km2,其次是2000-2005及2005-2010年年均围填海面积是38.23km2,1982-2000年间年度平均的围填海面积最小,为9.98km2。     

环渤海围填海遥感监测及对策建议

针对环渤海地区不合理的围填海状况,选取不同时期的遥感影像对该区域围填海状况进行了遥感提取和分析。通过分析环渤海不同时期围填海状况可知自1982-2014年环渤海地区围填海面积总计是2803.51km2,年均围填海面积是87.61km2。32年来环渤海地区年均围填海面积逐渐增加,2000年之前,年均围填海面积较小;2000-2010年年均围填海面积较快增加;2010-2012年迅猛增加,以后年均围填海面积呈现快速降低的趋势;2012年之后年均围填海面积逐年下降。     

综合遥感与地面观测的巢湖水体富营养化评价

提出一种将地面观测数据空间插值与遥感反演结合的湖泊富营养化评价方法与业务化运行模式。对叶绿素a等可反演参数利用遥感影像反演,并利用实测值校正获得高精度反演结果;对总磷等不易反演参数采用空间插值获取全湖区数据,采用综合营养指数法对巢湖富营养化状态进行反演,获得2015年5月12日巢湖富营养化状态空间分布情况。结果表明,巢湖全湖为轻度和中度富营养化状态,呈现出西半湖高于东半湖的总体空间分布趋势。结合相关数据对巢湖富营养化成因进行推断,认为南淝河等上游河流各类营养物质输入量较大是造成西半湖北部富营养化严重的主要成因;西南部杭埠河等河流氮磷输入量较大,但其他营养物质输入较少,使得该区域总体呈现出富营养化程度偏低的现象。     

基于卫星遥感的秸秆焚烧监测及对空气质量影响分析

每年6月是我国小麦收割的主要时节,也是秸秆焚烧发生的严重时期.利用卫星遥感技术监测2007年6月全国秸秆焚烧状况,并以某市为例,结合气象资料分析秸秆焚烧对环境空气质量的影响.研究结果表明,秸秆焚烧主要分布在冬小麦生产区,华北平原是秸秆焚烧集中区域,火点数占全国的86.9%;秸秆焚烧主要发生在6月上半月,火点数占全月的87.3%.相关分析表明,该市700、800 km范围缓冲区内火点数变化趋势与空气污染指数有较好一致性,相关系数均达0.54,当秸秆焚烧发生在不利于污染物扩散的气象条件下时,将导致空气质量明显下降.     

基于实测光谱的烟台四十里湾水体叶绿素a遥感反演

水体叶绿素a含量是二类水体水色遥感反演的主要参数之一。通过分析烟台近海水体实测反射光谱曲线，选取了特征波段及波段组合，建立了研究区叶绿素a含量遥感反演模型。通过对比不同反演模型可知：三波段模型是烟台近海水体叶绿素a遥感反演的最优模型，决定系数为0?6608，均方根误差（RMSE）为0?59μg／L；其次是归一化荧光高度模型和反射峰面积模型，决定系数分别为0?6213和0?5589，RMSE分别为0?62μg／L和0?67μg／L。     

我国岸边带生态环境现状分析与保护对策建议——以辽河流域为例

本研究通过对辽河流域岸边带生态环境现状的分析,阐明我国岸边带环境保护面临的严峻形势。同时,针对目前我国对岸边带生态环境现状缺乏了解、保护政策缺失等迫切需要解决的问题提出对策建议,为我国水环境保护政策制定提供参考。     

地表饮用水源地安全指数及快速评价方法

饮用水水源保护是关系国计民生的重大问题,水源地安全监测与评价是进行水源地保护的基础,通常采用的‘自下而上’的调查监测方式,时效性不强并且工作量大。结合遥感数据的时空分辨率高、覆盖面积大、获取数据便捷的特点,文章提出的地表水源地的安全指数,从利用地表水体监测数据与遥感数据各自优势的角度出发,实现对水源地进行快速动态监测。通过对地表水源地的水质、水量、水环境、环境安全监管等四个方面进行监测,构建指标体系,运用模糊数学和层次分析方法,基于水源地安全评价指数对水源地安全进行全面评价,实现对水源地全面及时的监测,为管理工作提供依据。并且,本方案在了解水源地整体安全性的基础上,可以进一步掌握水源地的安全隐患,从而制定合理措施对水源地进行有效保护。最后以密云水库水源地流域为例进行了方法验证。