遥感技术应用在水质监测中的问题趋势

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使用遥感技术进行水质污染监测

使用遥感技术进行水质污染监测

使用遥感技术进行水质污染监测遥感技术在水质污染监测中的应用遥感技术作为一种能够获取地球表面信息的技术手段,在实践中被广泛应用于各个领域。

其中,水质污染监测是其重要的应用方向之一。

本文将从遥感技术在水质污染监测中的原理、方法、案例等方面进行探讨。

一、遥感技术在水质污染监测中的原理遥感技术通过测量和记录地球上特定区域的电磁辐射,然后利用传感器将这些辐射转化为可视化的影像或图像。

而水质污染监测需要收集大量的关于水体特性和水质状况的信息,例如水体颜色、透明度、悬浮物质的浓度等。

利用遥感技术,可以通过对水体反射、散射、吸收等光学过程进行分析,获得水质污染的相关参数。

二、遥感技术在水质污染监测中的方法1. 多光谱遥感方法多光谱遥感方法是一种通过测量不同波段的电磁辐射,提取水体表面的特定光谱特征从而推断水质信息的方法。

通过选择合适的波段和指数,可以对水体中的污染物进行检测和定量分析。

例如,通过光谱特征参数如绿藻素指数、叶绿素-a浓度等,可以对水体中的藻类生物量和富营养化情况进行评估。

2. 红外热像遥感方法红外热像遥感方法利用红外波段的热辐射特性,可以对水体中的温度分布进行监测。

温度是水质污染的重要指标之一,因为水质的变化会导致水体温度的不断升高或降低。

通过红外热像遥感技术,可以观测到水体表面的温度分布情况,并进一步判断是否存在水质污染。

三、遥感技术在水质污染监测中的案例1. 利用多光谱遥感技术监测水体富营养化富营养化是水质污染的一种常见形式,它会导致水体中富营养物质(如氮、磷等)过量积聚,引发藻类大量繁殖。

通过多光谱遥感技术,可以测量和分析水体光谱特征参数,进而评估水体的富营养化程度。

例如,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)利用遥感技术,成功监测了密歇根湖的富营养化程度,为相关部门实施水质改善措施提供了依据。

2. 利用红外热像遥感技术监测水体温度变化水体温度是水质污染的重要指标之一。

例如,工业废水或热电厂的冷却水排放进入水体会导致水温升高,对水生态环境产生不利影响。

测量水质与生态参数的遥感技术在海洋环境监测中的应用

测量水质与生态参数的遥感技术在海洋环境监测中的应用

测量水质与生态参数的遥感技术在海洋环境监测中的应用简介:海洋是地球生态系统的重要组成部分,对维护地球生态平衡起着至关重要的作用。

然而,随着人类活动的增加,海洋环境面临着日益严峻的挑战。

为了有效监测海洋环境并及时采取相应措施,遥感技术逐渐成为海洋环境监测的重要工具。

本文将重点探讨测量水质与生态参数的遥感技术在海洋环境监测中的应用,并介绍其优势和挑战。

一、遥感技术在水质监测中的应用1. 水体透明度与浊度监测透明度和浊度是水质监测的重要指标之一。

遥感技术通过测量水体反射和散射的光谱特征,可以提供准确的透明度和浊度信息。

利用遥感技术获取的数据可以实时监测水质的变化,并为水环境保护提供决策支持。

2. 水体叶绿素浓度监测叶绿素是水中藻类和植物的重要生化成分,是评估水生态系统健康状况的重要指标之一。

传统的叶绿素浓度监测需要采集水样进行实验室分析,耗时耗力且无法实现实时监测。

而利用遥感技术,可以通过测量水体中的叶绿素吸收和反射光谱特征,实现对叶绿素浓度的快速监测和预测。

3. 水体溶解有机物浓度监测溶解有机物是水质监测的重要参数之一,能够反映水体的污染程度。

传统的监测方法需要采集水样进行实验室分析,操作复杂且耗时。

借助遥感技术,可以通过测量水体的反射光谱特征,定量分析水体中溶解有机物的浓度,提供及时的水环境污染监测和预警。

二、遥感技术在生态参数监测中的应用1. 海洋植物叶绿素指数监测叶绿素指数是反映海洋植物生长情况的重要指标之一。

利用遥感技术,可以测量海洋表面的叶绿素反射光谱特征,进而推测植物生长状况。

这种方法可以覆盖大范围的海洋区域,并实现对生态系统动态变化的监测。

2. 海洋表面温度监测海洋表面温度对生物生态环境有重要影响,能够反映海洋环境的变化。

利用遥感技术,可以获取大范围、高分辨率的海洋表面温度数据。

这些数据可以帮助科学家们研究气候变化、海洋环流以及生物生态系统动态变化,为海洋保护和资源管理提供决策支持。

三、遥感技术在海洋环境监测中的优势和挑战1. 优势遥感技术具有覆盖范围广、高时空分辨率、实时监测等优势,能够获取大范围海洋环境数据,并实现对环境的连续监测,为科学家们提供多维度的数据支持。

基于遥感技术的湖泊水质监测与分析

基于遥感技术的湖泊水质监测与分析

基于遥感技术的湖泊水质监测与分析湖泊是地球上的大型自然水体, 在人类的生产生活中具有着不可替代的作用。

湖泊的水质是评价湖泊水资源是否可持续利用的重要指标。

近几年来, 湖泊水质污染问题越来越严重, 涉及到环境保护、农业生产等多个方面, 加之常规监测方式存在着时间和经济上的限制, 限制了湖泊水质监测与分析的效率和精度。

因此, 采用基于遥感技术的湖泊水质监测与分析方法已经成为研究者的重要选择, 本文详细介绍和分析了该方法的原理、优点和应用现状。

一.基于遥感技术的湖泊水质监测的原理遥感技术的本质是一种通过传感器或仪器获取地球表面信息的技术。

通过遥感技术的图像处理, 可以快速而准确地获取湖泊的水色、透明度等水体光学参数, 为湖泊水质监测和分析提供了可靠数据。

湖泊水质监测的工作流程是:首先通过卫星遥感获取湖泊的光谱数据, 进而通过各种数据处理方法计算反射光谱率, 通过水体反射率与水质参数(如溶解氧、叶绿素、总硬度)的经验关系得到水质参数。

其中, 遥感数据是以传感器为载体获得, 传感器分辨率越高, 获得数据的精确度就越高。

涉及常用的卫星传感器有Modis、Landsat、Sentinel等, 这些传感器可以捕捉到湖泊受到的自然光, 通过对湖泊的反射率进行处理、分类, 得到湖泊的光学参数。

光学参数是湖泊水质监测的基础参数, 包括水质透明度、浊度、悬浮颗粒物、叶绿素浓度等。

二.基于遥感技术的湖泊水质监测的优点相对于传统的湖泊水质监测手段, 采用遥感技术具有以下优点:1.时间成本低采用传统的水质监测方法, 需要定期采集水样进行分析, 时间成本高、经济成本高, 而遥感技术能够实现对广大湖泊水质监测的连续性监控和快速出图。

减少人力、物力投入, 快速反应湖泊生态变化, 有利于保护湖泊环境。

2.空间尺度大遥感技术基于卫星传感器记录和计算, 不受地理时间和空间限制, 视野具有全球性, 对于不同类型的湖泊, 不同时间段, 都能够获得数据进行计算, 以发现水体变化趋势。

遥感技术应用于水环境监测

遥感技术应用于水环境监测

遥感技术应用于水环境监测遥感技术是一种通过卫星、航空器和遥感平台等远距离无接触手段获取地球表面信息的技术。

在水环境监测中,遥感技术具有独特的优势和应用前景。

本文将介绍遥感技术在水环境监测中的应用,并探讨其优势和未来发展方向。

一、遥感技术在水质监测中的应用1. 水体传统监测方法的局限性传统的水质监测方法主要依赖于采样、分析和检测等手段,存在取样点有限、数据更新滞后等问题,且无法实现全面的、大范围的监测。

而遥感技术可以通过遥感影像获取水体的空间分布和时序变化信息,能够克服传统监测方法的局限性。

2. 遥感技术在水体富营养化监测中的应用富营养化是目前全球面临的重要水环境问题之一。

通过遥感技术可以获取水体中的蓝藻和浮游植物等生物参数,以及水体中的溶解有机物浓度等信息,可以实现对水体富营养化程度的监测和评估。

3. 遥感技术在水体污染监测中的应用水体污染是另一个需要重视的水环境问题。

遥感技术可以获取水体的反射光谱特征,从而实现对水体中悬浮物、有机物和重金属等污染物的快速监测和评估。

同时,遥感技术还可以通过红外遥感和高光谱遥感等手段,实现对水体中的湖沼水体蓝藻水华等问题的监测。

4. 遥感技术在水体水色监测中的应用水色是水体的一种外观属性,可以反映水体中溶解物质、悬浮物质和藻类等的浓度和组成。

遥感技术可以通过获取水体的遥感影像,提取水色特征参数,从而实现对水体水色的监测和分析。

二、遥感技术在水环境监测中的优势1. 可实现全面、大范围的监测遥感技术可以通过获取遥感影像,覆盖范围广泛,可以实现对较大范围水体的监测,从而获取全面的信息。

2. 高时空分辨率遥感技术可以实现对水体的高时空分辨率监测。

通过卫星遥感和航空摄影等手段,可以获取高分辨率的遥感影像,实现对水体的时序变化和空间分布的精细监测。

3. 监测成本低相比传统的采样、分析和检测等手段,遥感技术的监测成本相对较低。

通过遥感影像可以获取大范围的信息,并且可以实现数据的自动化处理和分析,提高监测效率。

遥感技术在水质监测中的应用

遥感技术在水质监测中的应用

遥感技术在水质监测中的应用随着人口的增长和城市化的加速,水质监测成为了一个十分紧迫的问题。

目前,水质监测主要依靠传统的野外调查方法,对资源和时间的要求较高,且数据精度有限。

遥感技术的应用能够有效地提高水质监测的精度和效率。

一、遥感技术的基本原理遥感技术是指利用卫星、飞机、无人机等传感器获取地表信息的方法。

这些传感器可以获取不同波段(如可见光、红外、紫外、雷达等)的电磁波,通过对这些电磁波信号的处理和分析,可以提取出各种地表信息,包括地形、植被、土地利用、水质等。

水质遥感技术主要利用了水体对电磁波的吸收、反射和散射等特性,来推断水质状况。

不同水质条件下,水体对电磁波的反射率和吸收率有所不同,因此可以通过对电磁波信号的分析,来推断水的透明度、水色、叶绿素浓度等水质指标。

二、遥感技术在水质监测中的应用水质监测是遥感技术的主要应用之一。

利用遥感技术可以帮助监测人员快速、准确地获取水质信息,提高水质监测精度和效率。

具体来说,遥感技术在水质监测中的应用包括以下几个方面:1.水体透明度和水色测量透明度和水色是反映水体清澈程度和透明度的指标。

遥感技术可以利用水体对可见光波段的反射,来评估水质的透明度和水色。

通过遥感技术获取透明度和水色信息可以快速获取大面积的水质状况,帮助监测人员快速对水体进行一次初步的评估,从而合理规划监测方案。

2.叶绿素浓度测量叶绿素是水体中浮游植物的主要成分之一,其浓度可以反映水体的富营养化程度。

遥感技术可以通过对水体的绿色通道信息进行分析,来推断叶绿素的浓度。

通过遥感技术获取叶绿素浓度信息可以帮助监测人员及时发现和治理水域中的富营养化问题。

3.溶解氧测量溶解氧是水体中重要的生物学指标之一,直接关系到生物的生长、繁殖和存活。

遥感技术可以利用水体对红外波段的反射和吸收,来根据水体温度和透明度等参数,推断水体中的溶解氧浓度。

通过遥感技术获取溶解氧信息可以帮助监测人员掌握水体生态系统的健康状况,为水体生态的保护与修复提供科学依据。

遥感技术在环境监测中的应用和发展

遥感技术在环境监测中的应用和发展

遥感技术在环境监测中的应用和发展摘要:传统的环境监测技术在应用中仍然存在一定局限性,遥感技术在环境监测中的应用与传统技术相比较而言更具有先进性和优越性,遥感技术逐渐广泛应用于大范围的大气污染监测、水质污染监测以及生态植被变化等不同方面。

基于此,从遥感技术本身入手,分析遥感技术在环境监测中的具体应用策略和未来发展趋势。

关键词:遥感技术;环境监测;应用;发展引言当前我国环境发展状况十分严重,在后续发展过程中环境治理、保护、监督和执法等复杂工作任务需要利用遥感监测技术为后续发展夯实基础。

现阶段的遥感技术已经可以应用于航天、航空以及地面平台,借助紫外线、可见光和红外线灯技术对大气污染、水污染等状况予以监测,从而探寻遥感技术在环境检测中的发展前景。

1遥感技术遥感技术是从卫星、飞机或是其他类型飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判断辨别地球环境和资源的技术是60年代左右在航空摄影和判读的基础上随着航天技术和电子计算机技术的发展从而形成综合性感测技术,不同的物体都有着不同的电磁波反射或是辐射特征。

其中航空航天遥感是借助在飞行器上的遥感器感测地物目标的电测辐射特征,将监测到特征详细记录,从而提供识别和判断标准。

各个物体都具有着光谱特性,也就是说不同的物体有着不同的吸收、反射或是辐射光谱的性能,在同一光谱区各种物体反映出的情况有所差别。

同一物体对于不同光谱的反映同样存在的显著差异性,在不同地点和时间条件下,正是因为太阳光照射角度存在不同,他们反射和吸收光谱也有所差异,遥感技术便是建立在这些基本原理的基础上对物体予以判断。

由遥感器、遥感平台和信息传输设备等处理设备组合构成了遥感平台,其中遥感器装载与遥感平台上,构成了遥感系统的关键性设备,是照相机、多光谱扫描仪或是合成孔径等。

信息传输设备是飞行器和地面之间传递信息的工具。

其中图像处理设备对地面所接收到的遥感图像信息进行处理或是获取反映地物性质和状态的详细数据信息。

遥感技术有着可监测范围广泛、检测工作速度快、投入成本低、质量高的特征,能够利用其开展长期的动态检测工作,同时使用常规方法所不能揭示的污染源和扩散状态同样能够得到监测,正因如此,遥感技术逐渐广泛应用于监测水污染、大气污染等不同方面,其中最重要的是无需进行采样便可以直接进行区域跟踪测量,快速进行污染源的定点定位,污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体和大气中的分布及扩散等变化,从而获得全面综合信息。

利用遥感技术进行湖泊水质监测研究

利用遥感技术进行湖泊水质监测研究

利用遥感技术进行湖泊水质监测研究近年来,随着环境问题的日益突出,湖泊水质监测研究变得越来越重要。

而遥感技术则成为了湖泊水质监测的有力工具。

本文将探讨利用遥感技术进行湖泊水质监测研究的相关内容。

一、遥感技术概述遥感技术是利用航天器或无人机等遥感平台所获取的电磁辐射数据,通过对这些数据进行解译和分析,从而了解地球表面的信息。

遥感技术可以获取大范围、高精度的数据,并具有非接触式、实时性强、反复观测等优势。

二、湖泊水质监测的重要性湖泊是重要的水资源和生态系统,其水质状况直接关系到人类和生物的生存与健康。

湖泊水质监测可以帮助我们了解湖泊中的水质状况,及时掌握湖泊环境变化,为环境保护和资源管理提供参考依据。

三、遥感技术在湖泊水质监测中的应用1. 湖水表层温度监测湖泊水温是湖泊生态系统稳定与否的重要指标之一。

遥感技术可以通过获取湖水表面温度信息,进而研究湖泊的热力学过程、循环和交换变化,为湖泊生态系统研究和管理提供重要参考。

2. 悬浮物浓度监测湖泊中的悬浮物浓度是影响水质的一个重要因素。

传统的悬浮物监测方法通常需要大量人力、物力和时间成本,而利用遥感技术可以从大范围、高精度的角度对湖泊中悬浮物浓度进行快速准确的监测。

3. 水色指数监测水色指数可以反映湖泊内部的生物、化学和物理特征,是评价湖泊水质的重要指标之一。

通过遥感技术获取湖泊的水色指数数据,可以实现对湖泊水质的快速有效监测,为湖泊环境的管理和保护提供科学依据。

4. 藻华监测湖泊中的藻华是湖泊富营养化程度的重要指标之一,也是影响水质的关键因素之一。

遥感技术可以通过获取湖泊中的藻华信息,定量评估湖泊的富营养化程度,并为湖泊生态系统的管理和保护提供参考。

5. 湿地监测湿地是湖泊重要的自然保护区之一,对维持湖泊生态平衡具有重要作用。

利用遥感技术可以实现对湿地的监测,包括湿地类型、湿地面积和湿地动态变化等方面的研究,为湖泊湿地保护和生态恢复提供支持。

四、遥感技术在湖泊水质监测中的挑战与展望尽管遥感技术在湖泊水质监测中有着广泛的应用前景,但仍面临一些挑战。

环境遥感技术在水资源监测中的应用

环境遥感技术在水资源监测中的应用

环境遥感技术在水资源监测中的应用随着全球气候变暖越来越显著,水资源短缺成为全球面临的严重问题。

国内外许多研究者和政策制定者都已经开始重视水资源监测和管理,以便更好地处理水资源问题。

其中,环境遥感技术作为一种非常有力的技术手段,在水资源监测中的应用变得越来越重要。

一、环境遥感技术的基本原理所谓环境遥感技术,是指通过感知与记录地球表层特征、状态的一种技术。

主要是通过卫星上的相机、雷达、光谱仪等遥感设备探测地球表面的特征进行观测、测量和分析,从而获得各种环境信息。

二、环境遥感技术在水资源监测中的应用领域环境遥感技术在水资源监测中的应用领域非常广泛。

正是因为它具有非常敏锐和高效的特性,可以通过高精度的遥感观测、数据挖掘和统计分析,从而更好地识别和研究水资源的各种问题。

1. 地表水资源监测环境遥感技术可通过侦测地表水位变化,大幅提高了对地表水的监测能力。

例如,通过对遥感图像的分析和反演,可以得到水体的表面面积、水深等信息。

同时还可以追踪水体的演化过程,反映水环境的动态变化。

2. 地下水资源监测地下水在许多地域经常作为重要的水源供给,它在许多地方易受到人为和自然因素的影响。

环境遥感技术可以通过划分遥感图像中的不同水体类别,进一步提取出地表和地下水的含水层面积和深度等信息。

同时,环境遥感技术也可以通过观测地表地形、机械下降等设备,来判断地下水资源的补给和状态。

3. 水环境污染监测水污染对环境和生态系统造成的损坏非常巨大,也严重限制了水资源的有效利用。

环境遥感技术可以通过对遥感图像中的信息进行分析,把环境污染物的来源和延展规律等因素进行统计和分析。

从而能够更好地识别出水质的变化趋势和发现隐藏的污染源。

4. 季节性水资源变化分析环境遥感技术可以通过分析水资源的季节性变化,更好地预测和规划水资源的使用。

例如,可以监测到冰雪融化的时间和水量、干旱和降雨的季节、洪水发生的时间、水位和流量的变化等。

三、环境遥感技术在水资源领域的实际应用案例1. 基于人工模拟神经网络的水质监测模型该模型可以通过提取遥感图像中的水质特征,结合实时的观测数据,建立水质监测模型。

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遥感技术应用在水质监测中的问题趋势
摘要:本文简述了遥感在水质监测中的意义,遥感监测的一些基本理论、机理及过程,主要综述了遥感在水质监测中常用的遥感数据即多光谱遥感数据、高光谱遥感数据以及新型卫星遥感数据,并且讨论了遥感技术在这一领域仍存在的问题和今后的发展趋势。

关键词:遥感水质监测遥感数据
1水体遥感监测的基本理论
1.1水体遥感监测原理、特点。

影响水质的参数有:水中悬浮物、藻类、化学物质、溶解性有机物、热释放物、病原体和油类物质等。

随着遥感技术的革新和对物质光谱特征研究的深入,可以监测的水质参数种类也在逐渐增加,除了热污染和溢油污染等突发性水污染事故的监测外,用遥感监测的水质数据大致可以分为以下四大类:浑浊度、浮游植物、溶解性有机物、化学性水质指标。

利用遥感技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征,这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射,而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图象中体现出来。

如当水体出现富营养化时,浮游植物中的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”,故而这类水体兼有水体和植物的光谱特征,即在可见光波段反射率低,在近红外波段反射率却明显升高。

1.2水质参数的遥感监测过程。

首先,根据水质参数选择遥感数据,并获得同期内的地面监测的水质分析数据。

现今广泛使用的遥感图象波段较宽,所反映的往往是综合信息,加之太阳光、大气等因素的影响,遥感信息表现的不甚明显,要对遥感数据进行一系列校正和转换将原始数字图像格式转换为辐射值或反射率值。

然后根据经验选择不同波段或波段组合的数据与同步观测的地面数据进行统计分析,再经检验得到最后满意的模型方程。

2水质遥感监测常用的遥感数据
2.1多光谱遥感数据。

在水质遥感监测中常用的多光谱遥感数据,包括美国Landsat卫星的MSS、TM、ETM 数据,法国SPOT卫星的HRV数据,气象卫星NOAA的A VHRR数据,印度遥感IRS系统的LISS数据,日本JERS卫星的OPS(光学传感器)接收的多光谱图像数据,中巴地球资源1号卫星(CBERS--1)CCD相机数据等。

Landsat数据是目前应用较广的数据。

1972年Landsat1发射后,MSS数据便开始被用于水质研究中。

如解亚龙等用MSS数据对滇池悬浮物污染丰度进行了研究,明确了遥感数据与悬浮物浓度的关系;张海林等用MSS和TM数据建立了内陆水体的水质模型;Anne 等人用TM和ETM 数据对芬兰的海岸水体进行了研究。

SPOT地球观测卫星系统,较陆地卫星最大的优势是最高空间分辨率达10m。

SPOT数据应用于水质研究中,学者们也做了一些研究。

如可以利用SPOT数据来估算悬浮物质浓度和估计藻类生物参数。

A VHRR(高级甚高分辨率辐射计)是装载在NOAA列卫星上的传感器,每天都可以提供可见光图像和两幅热红外图像,在水质监测等许多领域广泛应用,如1986年,国家海洋局第二海洋研究所用NOAA数据对杭州湾悬浮固体浓度进行了研究。

2.2高光谱遥感数据
2.2.1成像光谱仪数据。

成像光谱仪也称高光谱成像仪,实质上是将二维图像和地物光谱测量结合起来的图谱合一的遥感技术,其光谱分辨率高达纳米数量级。

国内外的学者主要利用的有:美国的A VIRIS 数据、加拿大的CASI数据、芬兰的AISA数据、中国的PHI数据以及OMIS数据、SEAWIFS 数据等进行了水体水质遥感研究,对一些水质参数,如叶绿素浓度、悬浮物浓度、溶解性有机物作了估测。

2.2.2非成像光谱仪数据。

非成像光谱仪主要指各种野外工作时用的地面光谱测量仪,地物的光谱反射率不以影像的形式记录,而以图形等非影像形式记录。

常见的有ASD野外光谱仪、便携式超光谱仪等。

如对我国太湖进行水质监测时,水面光谱测量就用了GRE-1500便携式超光谱仪,光谱的响应范围0.30~1.1um,共512个测量通道,主要将其中0.35~0.90um的316个通道的数据用于水质光谱分析。

并且非成像光谱仪与星载高光谱数据的结合,可望研究出具有一定适用性的水质参数反演模型。

2.3新型卫星遥感数据。

新的卫星陆续升空为水质遥感监测提供了更高空间、时间和光谱分辨率的遥感数据。

如美国的LandsatETM 、EO--1ALI、MODIS,欧空局的EnvlsatMERIS等多光谱数据和美国的EO-1Hyperion高光谱数据。

Koponen用AISA数据模拟MERIS数据对芬兰南部的湖泊水质进行分类,结果表明分类精度和利用AISA数据几乎相同;Hanna等利用AISA数据模拟MODIS和MERIS数据来研究这两种数据在水质监测中的可用性时发现;MERIS以705nm 为中心的波段9很适合用来估算叶绿素a的浓度,但是利用模拟的MODIS数据得到的算法精度并不高。

Sabine等把CASI数据和HyMap数据结合,对德国梅克莱堡州湖区水质进行了监测,为营养参数和叶绿素浓度的定量化建立了算法。

3水质遥感存在的问题与发展趋势
3.1存在的问题:
①多数限定于定性研究,或进行已有的航空和卫星遥感数据分析,却很少进行定量分析。

②监测精度不高,各种算法以经验、半经验方法为主。

③算法具有局部性、地方性和季节性,适用性、可移植性差。

④监测的水质参数少,主要集中在悬浮沉积物、叶绿素和透明度、浑浊度等参数。

⑤遥感水质监测的波段范围小,多集中于可见光和近红外波段范围,而且光谱分辨率大小不等,尤其是缺乏微波波段表面水质的研究。

3.2发展趋势
3.2.1建立遥感监测技术体系。

研究利用新型遥感数据进行水质定量监测的关键技术与方法,形成一个标准化的水安全定量遥感监测技术体系,针对不同类型的内陆水体,建立多种水质参数反演算法,实现实验
遥感和定量遥感的跨跃,从中获得原始创新性的成果。

3.2.2加强水质遥感基础研究。

加深对遥感机理的认识,特别是水质对表层水体的光学和热量特征的影响机理上,以进一步发展基于物理的模型,把水质参数更好的和遥感器获得的光学测量值联系起来;加深目视解译和数字图象处理的研究,提高遥感影象的解译精度;增强高光谱遥感的研究,完善航空成像光谱仪数据处理技术。

3.2.3开展微波波段对水质的遥感监测。

常规水质遥感监测波段范围多数选择在可见光或近红外,尤其是缺乏微波波段表面水质的研究情况。

将微波波段与可见光或近红外复合可提高对表面水质参数的反演能力。

3.2.4拓宽遥感水质监测项。

现阶段水质遥感局限于某些特定的水质参数,叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度等参数,对可溶性有机物、COD等参数光谱特征和定量遥感监测研究较少,拓宽遥感监测项是今后的发展趋势之一。

应加强其他水质参数的光谱特征研究,以扩大水质参数的定量监测种类,进一步建立不同水质参数的光谱特征数据库。

3.2.5提高水质遥感监测精度。

研究表明利用遥感进行水质参数反演,其反演精度、稳定度、空间可扩展性受遥感波段设置影响较大,利用星载高光谱数据进行水质参数反演,对其上百的波段宽度为10nm左右的连续波段与主要水质参数的波谱响应特性进行研究,确定水质参数诊断性波谱及波段组合,形成构造水质参数遥感模型和反演的核心技术,提高水质监测精度。

3.2.6扩展水质遥感监测模型空间。

系统深入的研究水质组分的内在光学特性,利用高光谱数据和中、低分辨率多光谱数据进行水质遥感定量监测机理研究,进行水质组分的定量提取和组分间混合信息的剥离,消除水质组分间的相互干扰,建立不受时间和地域限制的水质参数反演算法,形成利用中内陆水体水质多光谱遥感监测方法和技术研究低分辨率遥感数据进行大范围、动态监测的遥感定量模型。

3.2.7改进统计分析技术。

利用光谱分辨率较低的宽波段遥感数据得到的水质参数算法精度都不是很高,可以借鉴已在地质、生态等领域应用的混合光谱分解技术,人工神经网络分类技术等,充分挖掘水质信息,建立不受时间和地域限制的水质参数反演算法,提高遥感定量监测精度。

3.2.8综合利用“3S”技术。

利用遥感技术视域广,信息更新快的特点,实时、快速地提取大面积流域及其周边地区的水环境信息及各种变化参数;GPS为所获取的空间目标及属性信息提供实时、快速的空间定位,实现空间与地面实测数据的对应关系;GIS完成庞大的水资源环境信息存储、管理和分析。

将“3S”技术在水质遥感监测中综合应用,建立水质遥感监测和评价系统,实现水环境质量信息的准确、动态快速发布,推动国家水安全预警系统建设。

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