湖泊富营养化遥感监测研究进展

通过对近年来国内外应用遥感技术对湖泊富营养化监测及评价的研究情况进行了广泛的收集和分析,简述了湖泊富营养化遥感监测的基本原理,总结了湖泊富营养化多光谱遥感与高光谱遥感成果,提出了今后的重点研究方向.     

江苏省12大湖泊水环境现状与污染控制建议

江苏面积大于50km^2的12个湖泊的水质恶化、面积减少、富营养化、湖泊生态系统退化与湖泊受TP、TN的污染和围湖造田等有关。经济快速发展,第二产业结构偏重,排放污染的总量超过湖泊承载力,湖泊底泥释放N、P及入糊河流携带污染物为造成湖泊环境问题的根本原因。建议调整产业结构,执行严格的排放标准,围绕重点区域、重点行业、重点企业和重点污染源治理,由控制COD为主转为控制COD和N、P并重,引水调控水质,建立湖泊资源数据库和生态系统信息网络,开展湖泊污染物来源分析和富营养化机理研究,开展跨界区域统筹对湖泊综合治理。     

湖泊富营养化遥感评价模型的建立方法

中国处于不同富营养状态的湖泊已达75%,湖泊富营养化监测已成为我国迫切需要解决的技术问题。遥感技术能够低成本地对水体实现大尺度、快速监测,实现传统点状监测到面状监测的延伸。充分考虑我国现有的湖泊富营养化评价方法、参评指标相互关系的同时,通过研究参评指标的光谱特性分析其遥感可行性,提出了从水体的叶绿素a和悬浮物浓度入手,综合评价湖泊富营养化的遥感评价方法。     

水环境遥感监测技术的应用研究进展

遥感技术在水环境监测方面得到了日益广泛的应用.文章综述了水环境遥感监测技术在水体富营养化、悬浮固体、油污染和热污染等四个方面的应用研究现状,并对今后的研究发展方向进行了展望.     

基于IDL Export Bridge技术的湖泊水环境遥感监测系统设计

通过使用IDL连接桥(IDL Export Bridges)技术,构建可调用IDL运行库的COM封装对象;并结合.NET在开发Windows桌面应用程序方面的优点,设计开发能够满足业务化需求的湖泊水环境遥感自动化监测系统.该系统可对多种遥感影像进行预处理,并针对不同湖泊区域进行水质参数反演,最终完成制图输出和报告文档.     

湖泊、水库富营养化的监测

介绍了湖泊、水库的特点及其水体富营养化的主要表现,从湖泊、水库富营养化的生态学意义、发生的机理及产生的危害等方面阐述了富营养化监测的特点及监测过程中应注意的技术问题,并提出了对目前国内湖泊、水库监测技术规范的修改建议。     

基于MODIS的西藏典型湖泊叶绿素a浓度反演

叶绿素a浓度是反映湖泊富营养化状态的一个重要参数。以MODIS L1B数据为基础,结合叶绿素a浓度实测数据,基于经验分析法实现了西藏典型湖泊叶绿素a浓度反演研究,并探索了西藏典型湖泊2019年春、夏、秋季叶绿素a浓度的时空变化特征。首先,利用叶绿素a浓度实测数据和MODIS L1B影像不同波段的反射率值进行组合试验,选择最佳波段组合建立模型;其次,分别选用2015年、2017年叶绿素a浓度实测值和反演值对模型进行对比验证;最后,利用叶绿素a浓度反演模型对西藏典型湖泊2019年春、夏、秋季叶绿素a浓度的时空变化特征进行分析。结果表明：在空间尺度上,西藏典型湖泊叶绿素a浓度整体上呈现出周围高、中部低的分布特征,且湖岸水体叶绿素a浓度变化较大;在季节尺度上,不同湖泊叶绿素a浓度的季节变化存在较大差异,格仁错和色林错的季节变化幅度较大,纳木错、塔若错和羊卓雍错的季节变化幅度较小。     

Excel在水环境监测数据分析中的应用

针对水环境监测数据分析中常用的制图、水质类别判断、综合污染指数计算和湖库富营养化指数计算等方面,用VBA语言编写了在Excel中运行的宏,以提高环境监测数据处理时自动化水平,提高工作效率。     

基于光谱分析的重金属污染废水遥感监测方法

以某重金属矿区3个水域（a、b、c）作为研究区,采集Aster卫星传感器的遥感监测数据,再运用分光辐射光谱仪测定标准板与目标水体,计算目标水体的光谱反射率,分析各区域水体遭受重金属污染时的光谱反射特征,实现基于光谱分析的重金属污染废水遥感监测。结果表明：a区域内水体重金属污染程度由深水区向浅水区逐步增强,水体呈现出橙红色;b区域内水体重金属污染程度由浅水区向深水区逐步增强,水体呈现为棕红色;c区域内水体未受到重金属污染,整个区域内水体为铜绿色。该结果与现场采集的各区域水体遭受重金属污染的情况一致。     

基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法及其应用研究

河流健康评估单元划分是开展河流健康评估和生态系统保护的重要基础,可以揭示河流生态系统健康状况的空间特征差异。构建了河流健康评估单元的划分标准和方法,并以抚河为研究对象,通过水环境监测点样本聚类分析和相关性分析,甄别划分河流健康评估单元的关键指标,合理确定河流健康评估单元的划分标准,科学划分抚河健康评估单元。研究结果显示:(1)抚河水环境监测初始布局共布设40个监测点,分为7类,优化后的监测点数量减少为16个;(2)各水环境监测指标中,叶绿素a与监测点分类结果之间的相关系数为0.944,并在0.01水平上显著相关,由此确定叶绿素a为抚河健康评估单元划分的关键指标;(3)以叶绿素a的浓度(mg/m³)为分区指标,确定抚河健康评估单元的分区标准为(0,5)、[5,8)、[8,11)、[11,14)、[14,18)、[18,24)、[24,+∞);(4)抚河共分为16个健康评估单元,每个评估单元包含至少1个监测点,其中,相水源头区和相水干流两个相邻健康评估单元所包含的水环境监测点属于同一分类,其他相邻分区所含监测点均属于不同分类,表明所构建的河流健康评估单元划分方法具有一...     

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。     

南通市生态环境遥感监测及其动态变化研究

应用遥感技术对南通市生态环境进行监测,利用GIS技术对遥感监测结果进行解译与分析,同时对2006-2009年南通市生态环境时空动态变化进行了分析与评价.结果表明,南通市生态环境类型以耕地、水域和城乡、工矿、居民用地为主,未利用土地面积极小.其生态环境动态变化的主要特点是耕地面积普遍有小幅度减少,以城镇建设用地为主的城乡、工矿、居民用地增加较多,林地面积无明显变化;未利用土地面积有所减少,以盐碱地面积减少为主,减少的面积主要用于耕地和建设用地.     

国内环境遥感监测指标验证方法研究进展

随着经济的快速发展,我国环境问题日益突出,环境治理已刻不容缓。卫星遥感技术的发展,为环境监测提供了有力的技术手段,并在环境监测领域发挥越来越重要的作用,在生态环境、水环境、大气环境等三个环境领域建立了环境遥感监测指标。然而,环境遥感监测指标验证工作相对较少,缺少规范化与标准化,未形成健全的验证体系。综述了目前国内具有代表性的环境监测指标验证方法,总结了验证中存在的问题,就其今后的发展方向,进行了有益的探讨。     

Landsat 8卫星OLI遥感影像在生态环境监测中的应用研究

利用美国2013年2月发射的Landsat 8卫星上运营性陆地成像仪OLI获取的太湖流域遥感影像数据,开展了其在大气能见度、蓝藻水华及建设用地等生态环境监测领域中的应用研究。研究表明,Landsat 8卫星向未来延续了Landsat系列的长时期对地观测能力,且观测性能有所优化,适合对区域能见度、湖泊蓝藻水华、生态系统格局等生态环境问题进行反演和分析,是生态环境监测的重要遥感信息源。     

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。     

遥感技术在湖泊叶绿素ａ 监测中的应用研究———以太湖为例

水质遥感技术在湖泊水质监测领域内的应用具有十分积极的意义。在总结现有水质遥感反演方法的基础上,选取了遥感指数法和神经网络法两种理论完全不同的反演方法,构建太湖叶绿素a与MODIS影像波段间的函数关系,并从反演能力和反演精度两个角度对上述方法进行了比较研究。结果表明,神经网络模型的非线性特征能够敏感地把握住叶绿素a浓度变化在反射波谱信息上的微小响应,较为成功地反演出叶绿素a与反射光谱信息间的非线性关系。神经网络模型的反演能力和反演精度均优于遥感指数方法,具有较好的应用前景。     

遥感技术和地理信息系统在新疆生态环境调查中的应用

介绍了遥感技术和地理信息系统在新疆生态环境调查中的作用，为新疆生态环境保护、生态监测、生态建设等方面提供动态的基础数据和科学决策的依据。     

遥感技术在水生态环境管理的应用与前景

随着遥感数据源的不断丰富,遥感技术不断提高,可以解决越来越多的水环境问题。指出了当前水生态环境管理方面的主要需求,结合目前遥感技术的发展,对国内外的水环境遥感研究进展进行综述。以湖泊富营养化监测与评估、核电站温排水遥感监测及城市黑臭水体遥感监测为案例,具体阐述遥感在水环境管理中的应用方法及成效。未来水生态环境管理发展趋势将以水污染防治为主向水污染防治和水生态修复与保护并重发展。基于此趋势,提出遥感在水生态修复的应用潜力,利于更多地方部门积极有效应用遥感技术,解决水生态环境问题。     

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。     

安徽省“十二五”生态环境遥感监测

利用2011—2015年安徽省遥感影像土地利用类型解译数据,结合地面调查和统计资料,依据生态环境状况评价系统对安徽省"十二五"期间生态环境状况进行动态监测与评价。结果表明,"十二五"末安徽省各市生态环境状况等级为"优"的有4个市,为"良"的有12个市;"十二五"期间,各市等级均保持不变;"十二五"始末相比,有8个市生态环境状况变化度为"略有变好"等级,生态环境状况波动度为"波动"级别,其余8个市的变化度为"无明显变化"等级,波动度为"稳定"级别;省域EI增加了0.76,生态环境质量呈现稳中向好的趋势。