Integrating Remote Sensing Approach with Pollution Monitoring Tools for Aquatic Ecosystem Risk Assessment and Managment: A Case Study of Lake Victoria(UGANDA)

Aquatic ecosystems around the world, lake, estuaries and coastal areas are increasingly impacted by anthropogenic pollutants through different sources such as agricultural, industrial and urban discharges, atmospheric deposition and terrestrial drainage. Lake Victoria is the second largest lake in the world and the largest tropical lake. Bordered by Tanzania, Uganda, and Kenya, it provides a livelihood for millions of Africans in the region. However, the lake is under threat from eutrophication, a huge decline in the number of native fish species caused by several factors including loss of biodiversity, over fishing and pollution has been recently documented. Increasing usage of pesticides and insecticides in the adjacent agricultural areas as well as mercury contamination from processing of gold ore on the southern shores are currently considered among the most emergent phenomena of chemical contamination in the lake. By the application of globally consistent and comprehensive geospatial data-sets based on remote sensing integrated with information on heavy metals accumulation and insecticides exposure in native and alien fish populations, the present study aims at assessing the environmental risk associated to the contamination of the Lake Victoria water body on fish health, land cover distribution, biodiversity and the agricultural area surrounding the lake. By the elaboration of Landsat 7 TM data of November 2002 and Landsat 7 TM 1986 we have calculated the agriculture area which borders the Lake Victoria bay, which is an upland plain. This process has greatly enhanced nutrient loading to the soil, which is subsequently transported to the lake by rain or as dry fall. All the data has been insert in the Geographical information System (ARCGIS) to be upgraded and consulted. Heavy metals in fish fillets showed concentrations rather low except for mercury being higher than others as already described in previous investigations. In the same tissue, cholinesterases activity (ChE) as an indicator of insecticides exposure showed significant differences among fish species in both activity and sensitivity of selected inhibitor insecticides. This integrated approach aims at identifying and quantifying selected aquatic environmental issues which integrated with monitoring techniques such as contaminant concentrations and biological responses to insecticides exposure in fish populations will provide a scientific basis for aquatic zones management and assist in policy formulations at the national and international levels.     

面向区域二次污染风险控制的臭氧及其前体物卫星遥感监测

日益突出的臭氧(O_3)污染已成为继PM2. 5之后我国大气污染防治的又一艰巨任务。由于氮氧化物(NO_x)、挥发性有机物(VOCs)这2种前体物的减排难度较大,且与O_3浓度存在复杂的非线性关系,准确获取O_3及NO_x、VOCs的时空分布对制定有效的防控措施至关重要。基于卫星遥感可定量反演O_3及2种前体物的代表性物种——二氧化氮(NO_2)、甲醛(HCHO)及乙二醛(C_2H_2O_2)的时空分布信息。面向区域O_3污染分析和防控应用,综述了卫星遥感对O_3及NO_2、HCHO、C_2H_2O_2的探测能力,以及利用遥感手段分析区域O_3及其前体物的传输。进而从O_3与NO_x、VOCs关系的角度,分析了利用卫星反演的前体物表征O_3生成风险的可行性。最后对卫星在区域O_3及其前体物监测方面的前景趋势提出了思考。     

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。     

广东省“十二五”生态环境时空变化趋势及影响因素

基于2011—2015年Landsat7、Landsat8等卫星遥感影像,结合土壤侵蚀面积、水资源量、降雨量、污染物排放量等统计数据,按照《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192—2015),研究评价广东省"十二五"期间生态环境状况及其时空变化趋势,并对其影响因素进行综合分析。结果表明,广东省的生态环境状况总体为优,各市生态环境状况均属优、良,粤北生态环境状况整体最好;广东省及各市生态环境状况稳中趋好,但呈现温和地波动变化;主要污染物排放量下降和水资源总量提高是促进生态环境状况改善的主要原因。     

利用卫星遥感数据估算PM2.5浓度的应用研究进展

近年来,PM_(2.5)已成为中国大气污染的首要污染物,危害人体健康。为弥补地基监测站点在空间分布上的局限性,借助卫星遥感技术估算PM_(2.5)浓度已成为研究热点。文章总结了利用卫星估算PM_(2.5)浓度的各种研究方法,探讨了不同方法的优势和不足,指出不同方法对不同应用目的的选择性差异较大。提出,应针对不同应用目的选择相应的方法,从而取得满足各方面需求的研究成果,为未来PM_(2.5)浓度估算应用工作提供参考。     

湄洲湾沿海能见度和大气烟尘污染的变化

利用1985～2004年能见度和有烟日观测资料,统计分析了20 a当中,湄洲湾沿海能见度和大气受烟尘污染的变化.结果表明:湄洲湾夏季沿海能见度明显好于冬季,这可能与冬夏盛行风向不同,输送排放污染源地不同以及不同季节天气气候条件相关.湄洲湾冬季和夏季沿海能见度呈显著下降趋势,尤以夏季为突出.污染日在86～199d之间徘徊;1985～1988年是污染"轻微期",年平均污染日101d;1997～2000年是污染"严重期",年平均污染日达186 d.     

基于GIS技术的汶川8.0级地震诱发地质灾害危险性评价——以四川省安县为例

通过汶川8．0级地震后对绵阳市安县地震诱发地质灾害的应急调查和遥感解译,共获得地质灾害点187处。在此基础上,利用GIS技术对地震诱发地质灾害分布与发震断裂距离、坡度、岩性、水系等因素的关系进行统计分析。结果表明,地震诱发地质灾害在区域上沿断裂带呈带状分布和沿水系呈线状分布的特点;地震诱发的地质灾害与地形坡度有很大的关系,绝大部分的灾害点集中在15°-45°的范围内;地震诱发的地质灾害与地形有很好的对应关系,北部高山地区地质灾害数量明显高于南部平原区;滑坡多发生在千枚岩、泥页岩等软岩中且多为土质滑坡,而岩浆岩等硬岩中多发生崩塌。     

滑坡泥石流的多源遥感提取方法

针对汶川地震灾区内滑坡泥石流多发的现象,分析了基于光学遥感数据和SAR数据的滑坡泥石流提取方法.光学遥感数据使用多期影像变化检测和灾后SAR数据使用特征提取的方法,可以分别有效地对滑坡泥石流信息进行提取.结果显示,文中使用的方法可为滑坡泥石流多源遥感监,测提供方法参考.     

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。     

鄱阳湖水位-淹水面积关系不确定性的分析

湖泊淹水范围的时空变化特征往往决定了湖泊湿地的景观结构和功能。鄱阳湖是我国最大淡水湖,水位和淹水范围的季节变化悬殊,鄱阳湖淹水特征对研究鄱阳湖湿地生态系统的结构与功能都具有显著意义,过去很多研究关注鄱阳湖水位-淹水面积关系,不同的研究者得到的水位-淹水面积关系各有差异,表现出一定的不确定性。利用多时相的卫星遥感影像提取的鄱阳湖水面面积的基础上,结合鄱阳湖长时间序列的水位观测资料,探讨鄱阳湖水位-淹水面积关系不确定的原因。研究结果表明:(1)尽管鄱阳湖水面面积与水位表现分段线性关系,但在相同水位条件下,鄱阳湖水面面积表现出较大的不确定性;(2)鄱阳湖水位表现南高北低的空间异质性格局,随着水位增加,鄱阳湖水位的空间异质性降低,并且水面坡降具有季相性,相同水位下退水期的水面坡降大于涨水期的水面坡降;(3)受洲滩地形和"堑秋湖"渔业方式的影响,相同水位下退水期出露洲滩中子湖泊的水面范围大于涨水期中子湖泊水面范围;(4)此外,鄱阳湖采砂显著改变采沙场的湖盆地形,从而改变低水位下的主要采沙场的淹水范围。综上所述,鄱阳湖水位-淹水面积关系的不确定性除了受湖盆地形、"五河"来水、长江顶托等自然原因,还有采砂和堑秋湖渔业方式等人类活动的原因。