基于Landsat-8数据的博斯腾湖透明度反演

透明度是湖泊水体重要的物理参数之一,是水体光学组分的综合反映,对研究湖泊生态环境具有重要科学意义。目前,利用遥感技术手段对博斯腾湖进行大范围、连续的水透明度监测研究相对较少。基于湖泊透明度实测值、对应点的光谱数据和Landsat-8遥感影像,分析透明度敏感波段及其组合,建立博斯腾湖水体透明度遥感反演模型。实测光谱分析结果显示波段比值运算和和差组合运算的敏感性较高,相关系数可达0.8以上;Landsat-8 OLI遥感数据分析结果得到波段比值(近红外波段和蓝色波段的比值)的敏感性较高,相关系数可达0.7;基于OLI近红外波段B5和蓝色波段B1比值的线性模型反演效果最好,精度较高,且稳定性较好。博斯腾湖透明度在200 cm左右,透明度由西向东先升高再降低,呈带状分布。     

水面实测遥感光谱数据的叶绿素a反演模型构建—以太湖为例

叶绿素a遥感反演的关键是建立遥感数据和叶绿素含量的定量关系。本文根据2007年11月在太湖实测的水体反射光谱及实验室分析得到的叶绿素浓度数据,对太湖水体反射光谱特征与叶绿素浓度之间的关系进行分析和建模。研究结果表明：687nm附近反射峰位置对叶绿素浓度有很好的指示作用,在太湖水体叶绿素浓度的估测模型中,反射峰位置的指数模型要优于线性模型;叶绿素a浓度与684nm和633nm附近的一阶微分有很好的相关性,利用R’684和R’633所建叶绿素a浓度反演模型的估算精度R2分别达到0.89和0.91。     

乌鲁木齐东道海子湖岸表层沉积物对氨氮的等温吸附特征研究

乌鲁木齐东道海子是乌鲁木齐河与头屯河下游的尾闾湖泊,东道海子水体氮素主要受放牧和采樵对荒漠植被破坏和农业排碱影响。而湖泊沉积物是湖泊水体污染物源汇关系中的重要介质,这些沉积物可能成为污染物运移转化的载体。本文通过野外采样与实验室模拟的方法,研究东道海子湖岸沉积物对氨氮的吸附特征。在吸附动力学特征中,准二级反应动力学达到极显著水平,沉积物Q_(max)变化范围在179~450mg/kg之间,平均值为238mg/kg,沉积物对氨氮的最终平衡时间在2h,均遵循先快后慢的规律,在前30min的吸附量基本已经与最终的吸附平衡浓度差别不大。在吸附热力学特征中,在低浓度条件下,对吸附浓度与吸附量进行拟合,Henry模型的拟合效果基本达到了显著水平,东道海子沉积物对氨氮吸附规律适用于低浓度吸附氨氮,在低浓度下Langmuir和Freundlich模型对数据没有达到显著水平,拟合效果不如Henry模型。     

网络版摘要

白洋淀夏季叶绿素a与环境因子的相关性研究 白洋淀 草型湖泊 叶绿素a 环境因子 相关性 采用回归统计方法分析白洋淀水产养殖区水质监测数据,研究白洋淀浅水草型湖泊夏季水体叶绿素a与环境因子的相关性,建立相应的回归方程。研究表明,白洋淀浅水草型湖泊水体叶绿素a含量与水温、pH、DO、COD、高锰酸盐指数呈显著正相关;叶绿素a与NH4^＋-N、NO3^-／-N呈负相关,与NO2／-N无明显相关,与TN无显著正相关;而叶绿素a与TP呈一定的正相关,白洋淀浅水草型湖泊可能是磷限制性湖泊。     

QuickBird影像融合最佳波段选择及不同融合方法质量评价研究

分析了QuickBird多光谱遥感影像各个波段的光谱特征,并进行了定量评价。根据信息量的大小和波段相关性得到最佳波段组合,在最佳组合波段下利用遥感影像处理软件ERDAS9.2选择或利用建模模块建立不同的影像融合模型对QuikBird多光谱数据与全色遥感影像进行融合,按照定性及定量指标对融合前后的遥感影像进行色彩、分辨率及信息量评价,得到QuikBird影像数据最佳融合方法。     

唐山南湖春季潜在性富营养化评价与防控分析

针对唐山南湖富营养化问题,对南湖补给水源及湖体水质进行监测与评价。监测结果表明:春季南湖水体中TN、TP含量均超过《地表水环境质量标准》中规定的Ⅴ类水质标准;Chla(叶绿素a)浓度呈增长趋势;补给水源对南湖水体营养物质的贡献大。富营养化评价结果表明:南湖水体水质在春季期间富营养化程度严重,应及时采取有效的生态修复工程措施对唐山南湖外源和内源加以防控,避免藻华暴发。     

基于GF-1号卫星的龙江水库水环境遥感监测适宜性

研究基于GF-1(高分一号)卫星2014~2016年高分影像资料,对四川省资中县龙江水库开展卫星遥感监测,通过对叶绿素a、透明度、悬浮物3种水质参数进行反演,并结合实地调查和环境监测,分析可能存在的污染区域和相关指标及其相关性。结果表明卫星遥感监测可为龙江水库的水质监测、富营养化监管提供参考。但是,要提高遥感监测的准确度和精确度,需要优化相关参数、构建总氮总磷等关键指标的反演模型,以及未来传感器的改进和遥感科学的发展。     

基于信息量的ALI影像最佳波段选择及融合研究

分析了EO-1 ALI多光谱遥感影像各个波段的信息特征,根据信息量大小和波段间的相关性,联合偏度—峰度指数JSKF,提出针对ALI图像新的最佳波段组合方法。在最佳波段组合下对ALI多光谱数据与全色数据分别进行IHS、HPF、PCA和Wavelet变换融合,从信息量角度出发,按照定量指标对融合前后的遥感影像进行评价,并对融合前后影像进行分类应用。     

湖泊水面温度遥感定量反演研究综述

湖泊水面温度与藻类生长密切相关,通过获取水体表层温度信息来监测湖泊水面温度时空动态变化,对于蓝藻水华预警监控具有重要意义。湖泊水面温度遥感定量反演的理论方法与反演地表、海洋表面温度基本相同。本文在介绍遥感反演地表温度原理的基础上,总结了国内外基于热红外波段反演水体表面温度的单窗算法、劈窗算法、多通道算法等几种常用方法,重点分析了各算法的优缺点和反演的主要难点,并对今后在内陆水体藻华预测顸警等方面的应用趋势进行了展望。     

基于综合水质标识指数法的四川升钟水库富营养化研究

利用综合水质标识指数法,参照湖泊（水库）富营养化评价指标,选取总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODMn）、叶绿素（a）、透明度（D）等5项指标,对升钟水库2006--2010年水体富营养化进行评价。结果表明：综合水质指数,埘排序为3．231_2010〈3．741_2009〈4．042_2007〈4．35_2006〈4．652_2008（指数越大,水质越差）;升钟水库近5年综合水质标识指数在不同的时点上具有“高-低”演化规律,总体趋向好转;2008年的指数最大,富营养化最严重,2006-2008年水质指数呈波动变化,2009年、2010年水质有所改善;综合水质标识指数k随时间t变化的二次函数关系式为：I_wq=-0．1372t2＋550．8t-552742;升钟水库水体氮、磷严重超标。     

支持向量机在水质遥感中的应用初探

支持向量机(Support Vector Machine)是建立在统计学习理论基础之上,研究有限样本情况下的机器学习问题的一种新方法,该方法在解决小样本、非线性问题中具有许多优势.本研究以现场监测和MODIS遥感数据为基础,应用SVM方法构建出太湖叶绿素a的反演模型,研究表明,该方法在水质遥感领域的应用具有良好的可行性和有效性,其预测结果也与太湖叶绿素a的实际分布相吻合.     

山西省汾河水库上游水土流失动态监测与分析

以Landsat MSS（1976年）、TM（1990年）、ETM＋（2002年）三期遥感数据为主要信息源,在RS和GIS技术的支持下,监测汾河水库上游区域在1976-2002年的水土流失变化情况。结果表明,1976—1990年研究区水土流失程度加剧;1990-2002年水土流失状况整体好转,局部区域仍在发展。目前,汾河水库仍有71．88％的水土流失面积有待治理,水土保持任务仍很艰巨。     

地表水质的遥感定量监测分析

通过水质监测数据与遥感卫星影像中各波段间的相关性分析,建立多元回归方程,对地表水质监测进行反演和验证,结果体现了遥感技术在水质监测方面的实用性。     

青海可可西里地区湖泊水系环境水化学

在综合科学考察的基础上,经过大量的水质化学数据的测试,阐明了可可西里地区湖泊的水化学基本特征。包括分析了流域盆地内天然降水、水系及湖泊的水质展布趋向,运用离子域随机图式聚类阐明了湖水物质来源条件,还对典型湖泊的水温、分异、相变等进行了介绍和讨论;采用难溶盐法对本区水体进行水化学分类,阐明了湖泊水化学类型的地域性及其与区域地质环境条件的关系。     

湖泊蓝藻水华数字化预警系统构建探讨

构造湖泊蓝藻水华数字化预警系统是我国湖泊水环境管理的一个重要方向。本文探讨了构建湖泊蓝藻水华数字化预警系统的若干技术问题,包括：（1）数字化预警数学模式。提出需重视流域尺度的氮磷营养物和沉积动态输入以及营养物、沉积物对水生态结构动力过程的影响,建立非点源模型和湖泊生态结构动力学模型相耦合的预警数学模型模式;在此基础上提出了各种数学模型的可借鉴模式。（2）湖泊蓝藻水华预警监测技术。总结了常规水质监测的数据筛选方法,探讨了遥感技术和实时传输监测技术在水质监测中的应用模式,提出了实时监测和遥感监测需解决的技术难题和实现方法。（3）湖泊蓝藻数字化预警系统的设计。提出了数学模型系统、水质监控系统的网络化集成设计模式,提出了基于网络化地理信息系统的计算机应用软件实现模式。     

胶州湾水质自动站周边水质及运行效果分析

据2016年胶州湾水质自动监测的数据结果,分析了水质变化趋势,并统计和评价其水质超标情况。结果表明:2016-04—11水质自动站海域溶解氧质量浓度和pH 的日均值均达到二类海水水质标准,达标率为100%;活性磷酸盐年均值为0.023mg/L,无机氮年均值为0.154mg/L,以硝酸盐为主(64.9%);无机氮和活性磷酸盐超标率均为16.7%,而且集中在降雨量较大的8月、9月,营养盐指标超标基本与海泊河的淡水输入有关;叶绿素a质量浓度与溶解氧、pH 和浊度呈显著正相关,浮游植物光合作用对该海域表层海水的水质参数影响较大;自动站监测和人工监测的营养盐在年际变化上呈现较一致的趋势,说明运用水质自动站监测该海域的营养盐变化趋势较为准确。     

新疆和田—若羌地区土地荒漠化评价

基于Landsat TM/ETM和OLI卫星遥感数据,应用植被覆盖率法,对新疆和田—若羌地区的土地荒漠化进行了评价,并分析其影响因素。结果表明:1985-2015年,研究区重度荒漠化、中度荒漠化区域面积呈减小趋势;而轻度荒漠化、非荒漠化区域面积则呈增加趋势。研究区荒漠化的趋势变化与沙地戈壁以及耕地面积的变化密切相关,和田—若羌地区沙地戈壁面积在30年间减小4.19×105hm2,总体下降率为23.3%;而耕地面积则增加了1.03×105hm2,增加率为2.6%。     

蓝藻消减装置对河道水体中蓝藻的消减研究

河道水体中蓝藻大量繁殖会影响河道水质和感观,开发了一种蓝藻消减装置,对水体中的蓝藻进行消减去除,以叶绿素a含量作为主要指标,判断该装置对蓝藻的去除效果。结果表明：该装置在潜水泵频率50 Hz、扬程8 m、进水压力0.23 MPa的条件下工作7 d,叶绿素a的去除率可以达到95.2%以上;用质量分数为5%的含酶清洗剂对滤膜进行清洗,滤膜通量可恢复到初始通量的96%,说明蓝藻未对滤膜造成不可逆污染,滤膜清洗后可反复使用。     

浮游植物叶绿素a测定方法研究进展

叶绿素a作为评价水体富营养化水平及水生态健康的重要指标,其监测方式目前越来越受到环境监管部门及相关科研机构的重视。综述了目前常用的几种监测方法,并对每种方法的优劣进行了系统分析,发现每种监测方法都存在一定的限制条件。因此,环保部门进行例行监测或者科研机构进行长期跟踪监测时要根据监测对象的不同选择合适的方法,甚至选择几种监测方法结合的方式来进行叶绿素a的测定,以为水环境管理和科研工作提供可靠的数据支撑。     

基于RS和GIS的成都市水域动态变化分析

利用地理信息系统技术，以1987年和2000年的两期TM遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，得到这两个时期的成都市水域面积，进而实现水域变化的动态监测，并分析其对环境的影响，以便给水资源开发策略的制定提供科学的依据。