太湖蓝藻水华遥感动态监测预警信息系统

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太湖藻华水体的遥感监测与预警

太湖藻华水体的遥感监测与预警

自然 灾 害 具 有 更 强 的 实 时 监测 能力 , 满 足 太 湖 水 域 藻 华 遥 可
感 胨 测 的需 要 。本 研 究 结 合 太 湖 水 体 高 光 谱遥 感 实 验 ,建 赢
等过程 。几 何 校 正结 合 L B数 据 中 自带 的经 纬 度 信 息校 I
太 湖 藻华 水体 的遥 感监 测 与预 警
宋 瑜 。 ,宋 晓东 ,郭 青 海 ,唐 立 娜
1 .中 国科 学 院 城 市环 境 研 究 所 ,城 市 环 境 与 健康 重 点实 验 室 ,福建 厦 门
2 .中 国科 学 院 研 究 生 院 , 京 北 1 0 4 009
3 1 2 60 1


受 水 体 富 营 养 化 的 影 响 , 华 暴 发 已 成 为 目前 我 国 湖 泊 和 水 库 面 临 的 主 要 环 境 问 题 之 一 。 对 藻 藻 针
华 水 体 的 动 态 监测 , 别 是 提 前 预 警 技 术 的研 究 对 于 内 陆 水 体 的 污 染 防 控 具 有 重 要 意 义 。该 文 结 合 高 光 谱 特 实 验 数 据 , 合 运 用 指 数 法 和 遥 感 影 像 假 彩 色 合 成 法 , 立 了基 于 MO I 据 的太 湖 藻 华 水 体 遥 感 信 息 提 综 建 D S数 取模型 , 在此基础上 , 20 并 对 0 7年 3 5 问 太 湖 藻 华 形 成 过 程 进 行 了遥 感 实 时 动 态 监 测 研 究 。通 过 对 春 夏 ~ 月 季 蓝 藻 水 华 的 空 问 分 布 特 征 和 藻 华 不 同形 成 阶 段 的 特 征 分 析 , 出 了太 湖 藻 华 水 体 预 警 的技 术 方 法 ,即 提
第 3 卷 , 3 1 第 期 20 11年 3 月

蓝藻水华的预警监测体系

蓝藻水华的预警监测体系

蓝藻水华的预警监测体系孟大鹏YSI (China) ltd. Co,.市场和战略规划部部中国北京市朝阳区东四环中路39号华业国际中心A座605室dmeng@ysi-china.摘要:通过分析影响蓝藻生长的因素,综合运用卫星遥感、在线、采样、剖面和自容等多种监测方式和浮标、AUV等多种平台,选择具有短期、长期预警意义的参数和对监控污染有指向意义的参数来监测。

同时结合多种来源的数据进行综合的分析、修正和校准,在蓝藻的浓度、种类、藻毒素的浓度和现场实测数据之间建立相应的联系,以了解水华爆发的规律并建立当地水华的预警模型关键词:蓝藻,水华,预警1.引言蓝藻水华在很多研究当中被认为是湖泊等水体富营养化的结果之一,从对水华的统计上看,水体富营养化最常见的结果就是导致由于藻类大量繁殖形成的水华现象。

蓝藻水华最根本的对策是减少水体的营养盐输入水平。

实际上,污染的排放取决于人类生活和经济活动的规模、区域和方式。

改变任何地区现有的经济活动的规模、区域和方式毫无疑问是一个长期和复杂的系统工程。

其过程往往耗资巨大、操作复杂、历时数年甚至几十年,影响区域内各行各业人民的生活、工作。

许多对蓝藻的持续研究表明,很多爆发过蓝藻的湖泊在随后的十几年乃至几十年内持续在夏季爆发的比例非常高。

甚至可以说,在国内湖泊富营养化比较严重的情况下,蓝藻爆发的威胁毫无疑问将在很长的一段时间内存在。

在这种情况下,在蓝藻水华爆发前和爆发时的应急处理将是环境监管部门应对蓝藻水华事件的常态。

而目前中国近70%以上的湖泊存在着富营养化的事实也表明蓝藻水华频发态势将在未来一段时间内依然持续。

因此应对蓝藻的威胁的应急处理将是降低经济、社会和生态损失必不可少的有效措施。

而有效的应急处理首先需要掌握准确的水华态势以及提前预测蓝藻的爆发,而越早预测到蓝藻水华的爆发,应急处理措施的效率就会越高,越有效,蓝藻水华所引起的各种损失也会被控制在最低的范围内。

因此可以说建立有效的蓝藻水华预警监测系统是保证应急处理机制有效的先决条件,也是目前应对蓝藻水华威胁的必由之路。

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【摘要】近年来随着浅水型湖泊的富营养化进程不断加快,蓝藻水华暴发现象也频繁出现,采用科学、全面的手段对太湖蓝藻暴发进行预警十分必要.根据太湖蓝藻预警监测中使用的现场巡视、卫星遥感、实验室分析、自动监测等监测技术手段,分别建立各自监测系统,结合各监测系统特点和相互关系,对太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建进行了探讨,以期能够更好地开展太湖蓝藻水华预警监测工作,为确保太湖地区饮用水安全,提高环保部门应对太湖蓝藻水华暴发的能力,为政府决策提供技术支持和保障.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2015(031)001【总页数】7页(P139-145)【关键词】蓝藻水华;预警监测;监测系统;太湖【作者】黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【作者单位】无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡中讯检测技术有限公司,江苏无锡214423【正文语种】中文【中图分类】X84湖泊富营养化和蓝藻水华暴发是当前我国湖泊面临的最重要的环境问题之一,也是全世界关注的湖泊富营养化控制的焦点[1]。

近年来我国内陆湖泊面临的一个主要问题是水体的富营养化,蓝藻水华频繁暴发,不仅破坏水体景观和生态系统平衡,而且由于蓝藻在生长过程中释放毒素,消耗溶解氧,引起水体生物大量死亡,湖泊水质恶化,严重威胁了湖泊周围地区的饮用水安全[2]。

尤其是2007年5月暴发的“太湖饮用水危机”更是给我们敲响了警钟,并进一步凸现了我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状[3]。

湖泊富营养化治理和控制蓝藻水华尤其迫切,对于太湖蓝藻水华预警监测工作提出了更高的要求,如何发挥各种预警监测技术手段的特点,并建立联系各种技术手段的预警监测系统,发挥预警监测系统在太湖蓝藻水华预警监测工作中的积极作用显得尤为重要。

环太湖蓝藻图像智能识别系统设计与应用

环太湖蓝藻图像智能识别系统设计与应用

环太湖蓝藻图像智能识别系统设计与应用目录1. 内容综述 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究动机与意义 (4)1.3 系统目标和功能 (5)2. 相关研究综述 (5)2.1 蓝藻污染现状和危害 (7)2.2 蓝藻图像识别技术发展 (8)2.3 深度学习在蓝藻识别中的应用 (10)3. 系统设计 (10)3.1 系统框架 (11)3.2 图像采集与预处理 (12)3.2.1 图像采集方式 (13)3.2.2 图像预处理流程 (14)3.3 图像特征提取 (16)3.3.1 传统特征提取方法 (17)3.3.2 深度学习特征提取网络 (18)3.4 分类模型训练与评估 (19)3.4.1 模型选择与训练策略 (21)3.4.2 性能指标及其评估方法 (22)3.5 系统部署与接口设计 (23)4. 实验验证与结果分析 (24)4.1 数据集构建与标注 (24)4.2 模型训练与测试结果 (26)4.3 性能对比分析 (27)4.4 系统运行效果评估 (28)5. 讨论与展望 (30)5.1 系统局限性与改进方向 (31)5.2 未来应用前景 (32)1. 内容综述随着全球气候变化和工农业活动的加剧,蓝藻水华现象在湖泊、河流等水域中愈发频繁,对水资源质量和生态安全构成了严重威胁。

蓝藻毒素具有高毒性和生物蓄积性,一旦进入人体,可能引发一系列健康问题,如腹泻、肝损伤等,且其危害具有长期性和隐蔽性。

因此,及时、准确地监测和识别蓝藻水华现象,对于预防和控制蓝藻毒素中毒事件具有重要意义。

近年来,图像识别技术在多个领域取得了显著进展,尤其在计算机视觉、模式识别等方面展现出了强大的能力。

将图像识别技术应用于蓝藻水华监测,不仅可以提高监测效率,还能降低人力成本,为蓝藻水华的预警和治理提供有力支持。

目前,已有多种图像识别算法被应用于蓝藻水华的检测与识别中,包括支持向量机以及迁移学习等。

然而,现有的蓝藻图像识别研究仍存在一些不足之处。

太湖蓝藻水华一体化监测系统应用

太湖蓝藻水华一体化监测系统应用

太湖蓝藻水华一体化监测系统应用朱玉东;王玉;程立刚;徐建秋【摘要】In recent years, the trend of Taihu Lake eutrophication is not going well and the cyanobacteria blooms occurs frequently. Taihu Basin Authority builds the Taihu Lake monitoring system integrated with water quality online monitoring, real-time video monitoring, satellite remote-sensing monitoring and artificial survey. The system realizes a comprehensive, multi channel and three-dimensional integrated Taihu Lake cyanobacteria blooms monitoring function, which integrates point monitoring of water quality, video monitoring along shoreline and area monitoring by satellite. The integrated application of multi source information provides a valid method to get the information about area, intensity, position, variety of cyanobacteria blooms accurately and timely.%太湖近年来水体富营养化趋势不容乐观,蓝藻水华频发。

太湖蓝藻水华的日动态遥感监测

太湖蓝藻水华的日动态遥感监测

太湖蓝藻水华的日动态遥感监测
严飞;张敏
【期刊名称】《中国资源综合利用》
【年(卷),期】2022(40)4
【摘要】太湖蓝藻水华是民众和有关部门较为关注的环境问题,当前迫切需要实现蓝藻水华的时空动态监测。

本研究使用NDVI指数等间隔阈值法对5 d、40景的GOCI卫星遥感影像进行了蓝藻水华提取。

结果表明,基于GOCI数据的蓝藻水华提取,所使用的NDVI指数取得了较好的效果;太湖蓝藻水华的日动态变化符合蓝藻型富营养湖泊藻量昼变化规律;相比于MODIS等极轨卫星,GOCI数据具有高时间分辨率的优势,可反映蓝藻水华在一天内的动态迁移和变化过程,在湖泊蓝藻水华监测预警中具有重大应用潜力。

【总页数】3页(P170-172)
【作者】严飞;张敏
【作者单位】江苏省无锡环境监测中心;江苏沙钢集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X524;X87
【相关文献】
1.基于Otsu算法的太湖蓝藻水华与水生植被遥感同步监测方法
2.基于GOCI数据的太湖叶绿素a浓度反演和蓝藻水华遥感监测
3.基于无人机高光谱遥感在太湖蓝藻水华监测中的一次应用
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太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建

太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建

・管理与改革・太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建徐恒省,洪维民,王亚超,翁建中,李继影(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:从预警机制的建立与分工、预警监测时间的确定、预警监测的启动、预警信息的发布、预警监测的终止、预警监测的工作流程等方面,建立了太湖引用水源地蓝藻水华预警监测体系。

指出了政府必须在资金、物资、人才、技术等方面给予预警监测体系充足的保障,确保预警监测体系长期有效地运行。

关键词:太湖;蓝藻水华;预警监测体系中图分类号:X507 文献标识码:C 文章编号:100622009(2008)01-0001-03Early W arn i n g M on itor i n g System Est ablishm en t to Cyanobacter i aBloo m 2form i n g of Source W a ter S ite i n the Ta i hu LakeXU Heng 2sheng,HONG W ei 2m in,WANG Ya 2chao,W E NG J ian 2zhong,L I J i 2ying(Suzhou Environm enta l M onitoring Central S ta tion,Suzhou,J iangsu 215004,China )Abstract:The early warning monit oring syste m of the Taihu Lake cyanobacteria bl oom 2f or m ing was estab 2lished fr om ,early warning monit oring establishment and task distributi on,ti m e of cyanobacteria bl oom 2f or m ing,start of the e mergency monit oring,publicati on of the inf or mati on,st op of the e mergency monit oring,chart fl ow of e mergency monit oring .The government should support the working gr oup of early warning monit oring at budget,material res ources,talented pers on,technol ogy for l ong 2ti m e effective operati on of the monit oring .Key words:The Taihu Lake;Cyanobacteria bl oom 2f or m ing;Early war m ing monit oring syste m收稿日期:2007-11-04;修订日期:2008-01-13作者简介:徐恒省(1972—),男,江苏连云港人,工程师,大学,从事生态环境监测工作。

太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析

太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析

收稿日期:2009-08-10基金项目:江苏省环境监测科研基金项目(0804)。

作者简介:翁建中(1953)),男,高级工程师,本科,从事生物生态监测工作。

#环境预警#do:i 10.3969/.j issn.1674-6732.2010.03.001太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析翁建中,李继影,梁 柱,洪维民,徐恒省,王亚超(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:选择2007和2008年200幅EO S /M OD IS 太湖蓝藻监测遥感影像,统计分析了梅梁湾、竺山湾宜兴段、贡湖湾、东太湖胥口湾和湖州方向湖体蓝藻水华爆发的空间和时间分布规律。

并在得出全太湖蓝藻水华空间和时间分布规律的基础上,从环境监测部门蓝藻预警监测工作的实际出发,将蓝藻水华预警监测的响应划分为常规监测和应急监测,提出了具体的监测要求,为环太湖地区的相关部门更好地开展蓝藻预警监测工作提供了科学依据。

关键词:太湖;蓝藻水华;遥感;分布规律;预警监测响应中图分类号:X 173文献标识码:A文章编号:1674-6732(2010)-03-0001-04Spatial and Te mporal D istribution of Cyanobacteria Bloo m in Taihu Lake and Analysis of t he R esponse to Early W arningM onitoringWENG Jian -zhong ,LI J-i y i n g ,LI A NG Zhu ,HONG W e-i m in ,XU H eng -x i n g ,WANG Ya -chao (Suzhou Envir onm enta lM onito ri n g Cen tra l Stati o n ,Suzhou ,Jiangsu 215004,Chi n a)ABSTRACT :Based on t wo hundred EO S /M OD IS remo te sensi ng i m ages for cyanophyter i a b l oom i n T a i hu L ake dur i ng 2007and2008,the spa ti a l and te m po ra l distri buti on of cyanobacteria bloo m we re analyzed for M e ili ang Bay,Zhushan Bay ,G onghu Bay ,E ast T a i hu L ake ,Xuhu Bay andH uzhou nearby .A ccord i ng to the features o f the d i str i bution ,the response t o ear l y w arn i ng mon itoring of cyanobacte ria b l oom w as d i v i ded into t wo g roups :genera lm on itor i ng and e m ergency m on itor i ng .The parti cular m onitor i ng requests fo r each g roup w ere a lso proposed to f ac ilitate rea lm on itor i ng for the env iron m enta l mon it o ri ng depart m ent .T he results wou l d pro -v i de sc i entifi c foundati on fo r re levant depart ments around T ai hu L ake to ca rry out early w arn i ng m on itor i ng o f cyanobac teria bl oom.KEY W ORDS :T a i hu L ake ;cyanobacter i a b l oom ;re m ote sens i ng ;distributi on fea t ures ;response to ea rl y w arni ng mon it o ri ng太湖是中国第三大淡水湖,周边经济发达,人类活动对其影响甚大。

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结合太 湖多 年 来研 究 成 果以 及 专 家经 验 知 识 [ 4, 15] , 将太 湖蓝 藻水 华监 测预 警的 指标 分 为: 蓝藻 叶绿 素浓 度、藻 蓝蛋 白浓度、气温、风 速、 风向, 通过实地采样数据与准同步 遥感影像匹配 分析蓝藻水华发生前的各个指标的变化情况, 确 定发生蓝藻水华时各个指标的阈值范围, 其中蓝 藻叶绿素浓度和藻蓝蛋白浓度通过 遥感影像定量 反演模型获取并以此作为藻类生物量指示, 风速、 风向、气温等诱发指标因子数据通 过天气预报方 式获取, 各个诱发指标因子数据在 模糊逻辑模型 支持下预测满足生物量阈值的蓝藻 是否具有上浮 的可能性, 最后综合蓝藻水华可能 出现的区域进 行空间预警分区, 系统流程如图 1。
遥感监测手段的引入, 为研究 太湖蓝藻水华
监测预警提供了新途径。太湖水环境 监测手段历 经了常规监测、综合自动化监测和综合遥感监测, 其中遥感在监测蓝藻水华方面具有快 速而经济的 特点, 能够监测到蓝藻叶绿素及藻蓝 蛋白的变化 情况 [ 5] , 将常规水质采样、实地光谱 仪采样与遥 感影像相结合, 可以获取与蓝藻水华 形成过程密 切相关的可遥感的水质参数, 如蓝藻叶绿素浓度、 藻蓝蛋白浓 度、水体透明度、温度等。在遥 感监 测模型方 面, 主要 有经 验模 型 [ 6 ] , 指数 模型 [ 7] , 半分析模型 [ 8] 等; 在预测模型方面, 主要有蓝藻 生长模型 [ 9] 、逐步回归模型 [ 10] 等; 在生态阈值方 面, 将蓝藻水华形成的温度范围大致确定为 28 ~ 33 , [ 11] 将蓝藻水华发生堆积时的风速范围大致 确定为 1 5~ 3 6m / S[ 12] 。
图 2 系统总体结构 F ig 2 Fram ewo rk of the sy stem
Internet上, 采用 B /S模式, 运用 W eb Serv ice集成 技术, 将各个模块进行 W eb 服务的封装、注册和 发布, 从而便于系统的扩展和与其他系统的集成。 在局域网内部, 采用 C / S模式, 由客 户端和服务 器组成, 其中 服务器包括数据库服务器、应 用程 序服务器两部分, 分别实现数据库管理, 应 用程 序的管理及运行。
收稿日期: 2008 01 26; 修回日期: 2008 03 19. 基金项目: 中国科学院南京地理与湖泊所所长专项基金 ( N IGLAS2007 05) 。 作者简介: 王 甡 ( 1979- ), 男, 博士研究生, 研究方向: G IS及 RS系统研发。 E m a i:l wang shenhpu@ 126 com
蓝藻水华形成是一种高度 复杂、非线 性的生 态过程 [ 3] , 涉及物理、化学及生物等方面 [ 4] 。目 前, 对其形成机理过程及蓝藻水华 影响水质所引 发的各种危害等都是人们所急需解决的问题。本 文从信息系统分析探讨太湖蓝藻水华治理, 具有 重要应用价值。
2 太湖蓝藻水华监测预警信息系统 设计
系统采用 C /S 与 B /S相混合的体系架构, 在
3 1 系统功能模块 ( 1) 蓝藻浓度遥感定量提取模块: 把经过几何
纠正、辐射定标、大气校正后的遥感影像, 应用蓝 藻浓度遥感定量反演模型, 将蓝藻遥感图像反射率 值转换为蓝藻浓度值, 同时生成蓝藻浓度栅格图。
( 2) 监测分析模块: 对蓝藻遥感监测影像生成 的蓝藻浓度栅格图进行 分析。按照相应标准, 将 蓝藻浓度值进行分级显示, 计算各级 别蓝藻浓度 区间对应总像元面积, 根据各不同时 相蓝藻浓度 变化面积的转移矩阵生成监测统计报告。
包括遥感定量反演模型、预测预警模型等。 ( 5) 警情发布模块: 将遥感监测分析结果及预
警分析结果, 通过网络及时发布给社 会公众和各 应急职能部门, 同时在保障网络安全前提下, 提
2期
王 甡 等: 太湖蓝藻水华遥 感动态监测预警信息系统
1 49
供元数据服务及数据服务。 ( 6) 预警分析模块: 是本系统的核心部分, 在
15 0
地球 中, 由于系统 采用可扩展性 的系统架构, 对于太湖蓝藻遥感监 测预警研究的 新成果可以及时融合到本系统中。
参考文献
[ 1] 施 勇 峰. 太 湖 蓝 藻 之 祸 追 踪. 瞭 望, 2007, ( 23) : 8~ 9.
[ 2] 李旭文. 太 湖蓝藻 大暴 发的警 示和 启发. 上 海企 业, 2007, ( 7): 7~ 8.
[ 7] 韩秀珍, 朱小祥, 刘诚. 基于 MOD IS数据的太湖蓝藻 信息提取研究. 中国 气象 学会 2007年 年会 气象 综合 探测技术分会场论文 集, 139~ 144.
[ 8] 马荣 华, 唐 军 武. 湖泊 水 色遥 感 参数 获取 与 算 法分 析. 水科学进展, 2006, 17( 5): 720~ 725.
图 3 系统功能界面
4 结语
F ig 3 Interface o f the system func tion
预警流程进行系统性分析, 提出构建 太湖蓝藻水 华遥感监测预警系统的总体框架, 综 合系统集成
在分析蓝藻水华遥感监测预警研究动 态基础 上, 从信息系 统构建角度, 对太湖蓝藻水 华监测
技术和软件模式技术, 运用 C#与 IDL 语言对该系 统框架进行了软件实现, 下一步主要 工作是将各
[ 3] Chen Q, M yne tt A E. Integration o f data m ining tech n iques and heur istic know ledge in fuzzy log ic m ode lling of eutroph ication in T a ihu L ake. Eco log ica l M ode lling, 2003, ( 162): 55~ 67.
是介于 V isual Basic 与 V isua l C ++ 中间的一种编程 环境, 它综合 了 V isua l Basic 与 V isual C ++ 的 优 点, 具有开发周期短、运行效 率高的特点, 它可 以与 A ctiveX 控 件进行有 效集成。本系统就 是在 V isual C# 可视化开发平台下, 融合 IDLD rawW idget 图像可视化控件以及 A rcEng ine空间数据可视化控 件, 综合完成系统各个模块功能。
2 1 系统流程设计 在太湖蓝藻水华监测预警 系统研发方面, 主
要体现出系 统化、模块化、集 成化、网络化 等特 点。太湖蓝藻水华监测指标的多样性 决定了系统 数据的多源性, 输入系统的数据包括 基础地理数 据、遥感影像数据、水质采样数据、气象数据等, 对多源数据进行综合处理主要采用系统集成技术, 特别是 GIS软件组件化为多源空间数 据的信息集 成和空间可视化表达提供了重要手段, 系统集成 所涉及到的体系结构主要包括小规模 的单机桌面
系统部分功能界面如图 3, 其中菜单界面基于 XM L 文件设计, 具有可定制性特点, 各菜单项所 实现的功能调用接口, 由自行设计 的接口类以及 抽象类来综合管理, 以此减少界面 对应用程序的 依赖性, 增强界面设计的灵活性。
3 2 系统集成的关键技术 ( 1) V isua l C# 与 A ctiveX控件集成。 V isua l C#
第 10卷 第 2期 2008年 4月
地球 信 息科 学
G EO IN FORM AT ION SCIENCE
V o l 10, No 2 A pr. , 2008
太湖蓝藻水华遥感动态监测预警信息系统
王 甡 1, 2, 江 南1, 胡 斌 1, 魏清宇 3
( 1中国科学院南京地理与湖泊研究所; 南京 210008; 2 中国科学院研究生院, 北京 3 南京大学地理与海洋科学学院, 南京 210093)
( 3) 数据管理模块: 对于矢量数据库、遥感影 像数据库、属性 数据 库, 实 现相 应数 据的 输 入、 编辑、更新和备份, 其中利用空间数据引擎 A rcS DE对多源数据进行集中存储和管理。
( 4) 模型管理模块: 通过模型字典库来提供灵 活、动态的构 模功能, 完成模型运行所需输 入数 据的自动提取及运算结果的存贮。模 型库中主要
1 引言
太湖水质状况直接影响其周围人民的 生产生 活, 太湖向周 边地区提供生产生活用水, 同时周 边地区的污水也以点源或面源形式排入太湖, 最 终导致太湖营养化加剧, 诱发蓝藻水华频频出现。 蓝藻是一种最原始、最古老的藻类植物, 在一些 营养化水体中, 蓝藻常于夏季大量繁殖, 并在水 域形成一层蓝绿色而又腥臭味的水华, 加剧水质 恶化, 对鱼类 等水生动物以及人、畜均有 较大危 害 [ 1] 。自 1990年以来, 太 湖蓝藻水 华频频暴 发, 特别是 2007年 5月底, 太湖梅梁湾部分发生了蓝 藻大暴发, 导 致无锡市自来水臭水事件, 太湖蓝 藻水华危害再度引起社会各方面的关注 [ 2 ] 。
数据库、模型库和预警知识库支持下, 通过建立蓝 藻预警指标体系, 选择与遥感影像空间分辨率相适 合的格网单元, 即主要以 MODIS数据为主要遥感数 据源, 格网单元大小选择为 250m, 在此基础上, 综 合专家知识和数据挖掘发现的知识建立各个诱发因 子的隶属度函数以及模糊推理规则, 以判断每个格 网在预测时间内出现水华可能性大小, 同时结合 预测时间内的天气预报数值, 估算 现有蓝藻漂移 速度, 并结合预测时间内原位可能 出现的蓝藻范 围, 大致圈定 预测 时间内 的蓝藻 空间位 置分 布, 并利用空间叠加分析功能进行预警区划分。
3 系统功能模块分析与集成
图 1 系统流程 F ig 1 W orkflow o f the system
2 2 系统总体结构 采用先整体后局部的模块化设计方法 进行系
统总体设计, 将太湖蓝藻水华监测 预警系统划分 为蓝藻浓度 遥感定 量提取 模块、监测分 析模 块、 预警分析 模块、数据 管理 模块、模型 管理 模 块, 系统总体结构如图 2。
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