水环境污染遥感监测 PPT课件
合集下载
遥测遥感技术.pptx
一、遥测技术的特点 对空气中污染物的监测通常是采用定点取样的方法，使空气样品连续地流过
仪器的传感器，从而测定出污染物的浓度．一般说来，这种方法所获得的数据， 仅反映取样点周围很小范围内两维空间的空气污染程度，而具有显著代表性的 取样点的选择是很困难的．显然取样点设置得愈多，测定结果愈接近实际情况， 但从经济上考虑监测网的尺度、取样点的密度均不可能那么大，这就是取样法 监测区域性空气污染的局限性．
第3页/共43页
这种技术的局限性是仅能测出污染物的相对浓度ppm-m,很难直接获得 绝对浓度，必须借助其他手段方可换算成某一区域内的平均浓度ppm； 同时从环境监测的要求看灵敏度还不够高，目前还没有迹象表明遥测技 术将有可能取代采样式的连续监测仪器．但对大区域污染相对程序的普 查，特别是对污染源的研究,测遥测技术的辽阔性、快速性、经济性正在 发挥着优势。
第8页/共43页
方法应用
在讨论相关光谱仪的应用前，首先须对此类仪器的读数有一个正确的认 识．这种仪器的输出信号实际上是以电压降v来表示的,信号正比CL值．所谓 CL值是指气化平均浓度C与光程长度L的乘积。通过标准参考气体池的标定， 这种信号在记录仪上可直接用ppm-m的读数来表示．ppm-m的单位可换算 为mg/m2即(mg／m3)*m.
第32页/共43页
目前，植物生态调查、大气污染和水污染监测、地质，土壤、水利、农业、 城市管理等有关地球表面的各种学科领域，都广泛地利用航空遥感资料．
第33页/共43页
随着我国航天事业的蓬勃发展，风云1号、风云2号卫星，资源1号、 资源2号卫星的成功发射，为环境遥感监测提供丰富的数据源，必将为 卫星遥感在环境保护领域的广泛应用起到积极推动作用，并更好地为环 境管理决策服务。
第4页/共43页
仪器的传感器，从而测定出污染物的浓度．一般说来，这种方法所获得的数据， 仅反映取样点周围很小范围内两维空间的空气污染程度，而具有显著代表性的 取样点的选择是很困难的．显然取样点设置得愈多，测定结果愈接近实际情况， 但从经济上考虑监测网的尺度、取样点的密度均不可能那么大，这就是取样法 监测区域性空气污染的局限性．
第3页/共43页
这种技术的局限性是仅能测出污染物的相对浓度ppm-m,很难直接获得 绝对浓度，必须借助其他手段方可换算成某一区域内的平均浓度ppm； 同时从环境监测的要求看灵敏度还不够高，目前还没有迹象表明遥测技 术将有可能取代采样式的连续监测仪器．但对大区域污染相对程序的普 查，特别是对污染源的研究,测遥测技术的辽阔性、快速性、经济性正在 发挥着优势。
第8页/共43页
方法应用
在讨论相关光谱仪的应用前，首先须对此类仪器的读数有一个正确的认 识．这种仪器的输出信号实际上是以电压降v来表示的,信号正比CL值．所谓 CL值是指气化平均浓度C与光程长度L的乘积。通过标准参考气体池的标定， 这种信号在记录仪上可直接用ppm-m的读数来表示．ppm-m的单位可换算 为mg/m2即(mg／m3)*m.
第32页/共43页
目前，植物生态调查、大气污染和水污染监测、地质，土壤、水利、农业、 城市管理等有关地球表面的各种学科领域，都广泛地利用航空遥感资料．
第33页/共43页
随着我国航天事业的蓬勃发展，风云1号、风云2号卫星，资源1号、 资源2号卫星的成功发射，为环境遥感监测提供丰富的数据源，必将为 卫星遥感在环境保护领域的广泛应用起到积极推动作用，并更好地为环 境管理决策服务。
第4页/共43页
第四章水体遥感-PPT课件
王细元 城市与环境学院
（4）水域变化监测
Geography Analysis for Remote Sensing
遥 感 地 学 分 析
2019年1月15日FY-1C观测到的渤海海域海冰监测图像
王细元 城市与环境学院
（4）水域变化监测
Geography Analysis for Remote Sensing
利用遥感技术能迅速、同步地监测大范围水环境 质量状况及其动态变化，在这些方面弥补了常
遥 感 地 学 分 析
规监测手段的不足，因此引起许多环境科学工 作者的重视。 就精度而言，遥感方法通常低于常规监测方法， 但遥感技术正是通过这种精度上的损失，换取 了水环境研究的区域性、动态性和同步性，这 正是把遥感技术应用于水环境研究的意义所在
王细元 城市与环境学院
4.1 水体的光谱特性
Geography Analysis for Remote Sensing
遥 感 地 学 分 析
不同叶绿素含量水体的反射光谱曲线
王细元 城市与环境学院
Geography Analysis for Remote Sensing
遥 感 地 学 分 析
王细元 城市与环境学院
王细元 城市与环境学院
Geography Analysis for Remote Sensing
遥 感 地 学 分 析
阈值为26
王细元 城市与环境学院
水体指数法：利用平原地区陆地水在TM2比 TM5的反射率高，而其他地物不具备这一特 性而进行水体信息提取。
遥 感 地 学 分 析
Geography Analysis for Remote Sensing
王细元 城市与环境学院
水环境污染遥感监测(共24张PPT)
5.水体富营养化监测
Байду номын сангаас
5 水体富营养化
5.水体富营养化监测
• 水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后， 在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在 藻类死亡分解过程中消耗大量的溶解氧，从 而导致鱼类和贝类的死亡。
• 反映水体富营养化程度的主要因子是叶绿素 a
• 由于浮游植物体内含的叶绿素对可见光和近 红外波段具有“陡坡效应〞,使那些浮游植物 含量高的水体兼有水体和植物的反射光谱特 征。
学模型 0mg /L,属于重度污染。
国家标准地面水环境质量标准 污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混和稀释的特点
三、水污染遥感监测方法
• 经验方法：基于遥感波段数据和地面实测数 据的相关性统计分析,选择最优波段或波段组 合数据与地面实测水质参数通过统计分析得 到相关模型,进而反演水质参数。
• 半经验方法：根据机载成像光谱仪或野外各 种光谱仪测量的水体光谱特征,选择估算水质 参数的最正确波段或波段组合,然后选用适宜 的数学方法建立遥感数据和水质参数间的定 量经验性算法。
• 分析方法：代数法、非线性优化法、矩阵反
四、水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染
染源。
异常对水环境化学现象进行分析评价。需要 三、水污染遥感监测方法
水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后，在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在藻类死亡分解过程中消耗大量的溶解氧，从而导致鱼 类和贝类的死亡。
了解水环境化学现象与遥感图像的色调之间 在热图像上，热水温度高，反射能量多，呈浅色调；
使用热红外传感器,能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源。
污染分类
?水环境石油类污染遥感识别模式及其应用?黄妙芬等
水库水环境遥感监测：技术与应用实例
果的可视化展示
细的报告，包括数据来源、处
• 生成遥感监测地图、曲线图
理过程、监测结果等内容
等，直观反映水库水环境状况
• 为决策者提供依据，支持水
库水环境管理和保护
04
水库水环境遥感监测的实例分析
水库水环境遥感监测实例一：某水库水质监测
遥感数据获取
与预处理
遥感图像处理
与分析
遥感监测结果
可视化与报告
• 无人机遥感：利用无人机平台获取高精
度的地球表面信息，如RGB-D数据、热
红外数据等
02
遥感图像处理技术
• 图像预处理：对遥感图像进行校正、去
噪、辐射定标等处理
• 图像解译：通过分析遥感图像，提取水
库水环境相关信息，如水质、水位、水量
等
03
遥感监测结果可视化技术
• 利用GIS技术进行遥感监测结果的可视
的空间信息，识别水库边界、地形等信息
02
遥感图像分析
• 基于统计方法的图像分析：计算遥感图
像的各种统计指标，如均值、方差等
• 基于机器学习的图像分析：利用深度学
习算法对遥感图像进行分类和预测
遥感监测结果可视化与报告生成技术
遥感监测结果可视化
报告生成
• 利用GIS技术进行遥感监测结
• 根据遥感监测结果，生成详
水库水环境遥感监测：技术与应用实例
01
水库水环境遥感监测概述
水库水环境遥感监测的定义与意义
水库水环境遥感监测是一种利用遥感技术对水库水
环境进行实时、动态、大范围监测的方法
水库水环境遥感监测的意义
• 遥感技术：通过无人机、卫星等平台
• 为水库水环境保护和管理提供科学、
《遥测遥感技术》课件
《遥测遥感技术》PPT课件
CONTENTS
遥测遥感技术概述遥测技术与系统遥感技术与系统遥测与遥感的融合技术遥测遥感技术的未来展望
遥测遥感技术概述
01
遥测遥感技术是一种通过非接触方式，远距离获取目标或环境数据的技术。
定义
具有远距离、非接触、快速、高精度、大面积覆盖等优势，为科学研究、资源调查、环境监测等领域提供了强大的技术支持。
城市规划与管理
遥测遥感技术为科学研究提供了大量高精度、高分辨率的数据，有助于深入了解地球环境和自然现象。
科学研究
20世纪初，遥测和遥感技术开始起步，主要应用于军事侦察和地图测绘。
20世纪中叶，随着卫星技术的发展，遥测遥感技术逐渐成熟，广泛应用于地球观测和资源调查。
21世纪初，随着无人机、高光谱成像等技术的发展，遥测遥感技术不断创新，应用领域更加广泛。
特点
遥测遥感技术广泛应用于土地、森林、水域等资源的调查，能够快速获取大范围的地物信息，为资源管理和规划提供依据。
资源调查
遥测遥感技术能够实时监测环境变化，如气象、水文、地震等自然灾害，为环境保护和灾害预警提供重要信息。
环境监测
遥测遥感技术能够获取城市空间布局、建筑分布、交通状况等数据，为城市规划和管理提供决策支持。
通过接收来自目标自身的辐射或者反射太阳光的电磁波进行遥感测量的方式。
利用卫星、航天飞机等航天器进行遥感测量的方式。
利用飞机、无人机等航空器进行遥感测量的方式。
主动遥感
被动遥感
航天遥感
航空遥感
用于接收和记录电磁波的设备，包括光学相机、红外相机、雷达等。
用于将遥感数据传输回地面的设备，包括卫星通信设备、数据链等。
传感器
传输设备
CONTENTS
遥测遥感技术概述遥测技术与系统遥感技术与系统遥测与遥感的融合技术遥测遥感技术的未来展望
遥测遥感技术概述
01
遥测遥感技术是一种通过非接触方式，远距离获取目标或环境数据的技术。
定义
具有远距离、非接触、快速、高精度、大面积覆盖等优势，为科学研究、资源调查、环境监测等领域提供了强大的技术支持。
城市规划与管理
遥测遥感技术为科学研究提供了大量高精度、高分辨率的数据，有助于深入了解地球环境和自然现象。
科学研究
20世纪初，遥测和遥感技术开始起步，主要应用于军事侦察和地图测绘。
20世纪中叶，随着卫星技术的发展，遥测遥感技术逐渐成熟，广泛应用于地球观测和资源调查。
21世纪初，随着无人机、高光谱成像等技术的发展，遥测遥感技术不断创新，应用领域更加广泛。
特点
遥测遥感技术广泛应用于土地、森林、水域等资源的调查，能够快速获取大范围的地物信息，为资源管理和规划提供依据。
资源调查
遥测遥感技术能够实时监测环境变化，如气象、水文、地震等自然灾害，为环境保护和灾害预警提供重要信息。
环境监测
遥测遥感技术能够获取城市空间布局、建筑分布、交通状况等数据，为城市规划和管理提供决策支持。
通过接收来自目标自身的辐射或者反射太阳光的电磁波进行遥感测量的方式。
利用卫星、航天飞机等航天器进行遥感测量的方式。
利用飞机、无人机等航空器进行遥感测量的方式。
主动遥感
被动遥感
航天遥感
航空遥感
用于接收和记录电磁波的设备，包括光学相机、红外相机、雷达等。
用于将遥感数据传输回地面的设备，包括卫星通信设备、数据链等。
传感器
传输设备
遥感地学分析课件——第6章 水环境遥感
悬浮泥沙
水体浑浊
在MSS5像片上呈浅色调,在彩色红外片上呈淡蓝、 灰白色调,染
油膜覆盖水面
在紫外、可见光、近红外、微波图像上呈浅色调, 在热红外图像上呈深色调,为不规则斑块状
废水污染 水色水质发生变化
热污染 固体漂浮物
水温升高
单一性质的工业废水随所含物质的不同色调有差异, 城市污水及各种混合废水在彩色红外像片上呈黑色
6.3 水体污染监测
从原理上说，遥感传感器记录的是地表物体的电磁 波辐射特性（强弱变化及空间变化），因此只有在较大 程度上直接或间接影响水体的电磁波辐射性质的水环境 化学物质才有可能通过遥感技术加以探测，并非所有水 环境化学研究的内容都可以辅以遥感手段。
6.3 水体污染监测
利用遥感技术研究水环境化学包括定性和定量两种 方法。定性遥感方法是通过分析遥感图像的色调（或颜 色）特征或异常对水环境化学现象进行分析评价的，这 往往需要了解水环境化学现象与遥感图像的色调（或颜 色）之间的关系，建立图像解译标志。定量遥感方法建 立在定性方法的基础之上，为了消除随机因素的影响， 通常需要获得与遥感成像同步（或准同步）的实测数据， 以标定定量数学模型。
6.3 水体污染监测
在江河湖海各种水体中，污染物种类繁多。为了便 于用遥感方法研究各种水污染，习惯上将其分为富营养 化、悬浮泥沙、石油污染、废水污染、热污染和固体漂 浮物等几种类型。
6.3 水体污染监测
污染类型
生态环境变化
遥感影像特征
富营养化 浮游生物含量高
在彩色红外图像上呈红褐色或紫红色, 在MSS7图像上呈浅色调
最为突出，效果明显。这是因为，一是水域面积大，变 化快，形态独特；二是水在各波段具有明显的特性；三 是水域演变后多能在原地保留一定湿度和形态， 即“痕 迹”较为明显。因而，在遥感图像上图斑清晰，信息丰 富，较易辨别。 （1）河流、水系变化 （2）湖泊演变 （3）河口三角洲演变 （4）海岸带演变
遥感技术应用于水资源调查PPT课件
传统水资源调查方法及局限性
地面观测法
通过地面观测站对水资源进行实 时监测，但受站点布局和观测条 件的限制，难以实现大范围、高
精度的观测。
水文地质勘探法
通过钻探、物探等手段获取地下 水资源信息，但勘探成本高、周 期长，且对地下水资源有一定破
坏性。
遥感技术法
利用遥感技术对水资源进行调查， 具有范围广、速度快、成本低等 优点，但受遥感数据分辨率和精 度的限制，难以满足高精度调查
05
未来展望与挑战
遥感技术发展趋势及前景预测
高空间分辨率遥感技术
随着卫星和传感器技术的不断进步，高空间分辨率遥感数 据获取能力将不断提升，为水资源调查提供更精细的信息。
多源遥感数据融合
结合不同传感器、不同平台和不同时间获取的遥感数据， 实现多源数据融合，提高水资源信息提取的精度和效率。
智能化遥感解译
借助人工智能和深度学习技术，发展智能化遥感解译方法， 提高水资源信息提取的自动化和智能化水平。
在水资源调查中潜在创新点挖掘
水体动态监测
利用遥感技术实时监测水体面积、水位、水质等动态变化，为水资 源管理和保护提供及时、准确的信息。
水资源空间分布调查
通过遥感技术获取大范围、长时间序列的水资源空间分布信息，揭 示水资源时空演变规律，为区域水资源规划和管理提供依据。
案例一：某地区湖泊面积变化监测
数据获取
利用多时相遥感影像，获取湖泊区域不同时间点的水面范围数据。
数据处理
通过图像分类、水体提取等技术手段，对遥感影像进行处理，得到 湖泊面积变化信息。
分析结果
结合地理信息系统（GIS）技术，对湖泊面积变化进行空间分析和 可视化表达，揭示湖泊面积变化的时空特征和规律。
《遥感动态监测》课件
遥感动态监测
遥感动态监测是一种环境监测技术，利用遥感技术获取地表信息，以监测自 然资源变化和环境污染等情况。
应用范围
自然灾害评估
监测洪水、地震和森林火灾等自 然灾害的影响和范围。
资源调查
对森林、农业和矿产资源等进行 定量调查和动态监测。
环境污染监测
实时的监测空气和水质污染，预 测未来的污染走势。
原理和方法
高效率
可以在较短时间内，获取大量的地表信息。
实时性
能够实现对地球表面的实时监测和数据更新。
应用举例：环境监测
遥感动态监测在环境监测中具有很大的作用。通过持续的监测，可以帮助检 测环境中各种污染物的变化情况，及时制定环境保护计划。
应用举例：城市规划
遥感动态监测在城市规划中也有很大的作用。根据遥感图像的变化情况，可以及时调整城市的规划，实现在 保证环境质量的同时，提高城市的舒适度和生活品质。
绿化覆盖率
通过遥感技术对城市的绿化覆盖 率进行监测。
建筑监测
利用遥感技术对城市建筑物的变 化和使用进行监测。
交通监测
利用遥感技术对城市交通流进行 监测，以帮助规划城市交通。
应用举例：农业生产
农业生产中也可以使用遥感动态监测技术，来实现作物生长及产量的预测，帮助农民决定肥料施用量、 农药用量等。
1Байду номын сангаас
土地利用
1
传感器
通过载荷在航天器上安装的传感器获取
图像处理
2
多波段的光谱信息。
对原始遥感数据进行几何校正、辐射校
正和大气校正等图像处理操作。
3
信息提取
通过图像分类和解译，提取出地物和地 表覆盖信息。
技术特点
宽范围
遥感动态监测是一种环境监测技术，利用遥感技术获取地表信息，以监测自 然资源变化和环境污染等情况。
应用范围
自然灾害评估
监测洪水、地震和森林火灾等自 然灾害的影响和范围。
资源调查
对森林、农业和矿产资源等进行 定量调查和动态监测。
环境污染监测
实时的监测空气和水质污染，预 测未来的污染走势。
原理和方法
高效率
可以在较短时间内，获取大量的地表信息。
实时性
能够实现对地球表面的实时监测和数据更新。
应用举例：环境监测
遥感动态监测在环境监测中具有很大的作用。通过持续的监测，可以帮助检 测环境中各种污染物的变化情况，及时制定环境保护计划。
应用举例：城市规划
遥感动态监测在城市规划中也有很大的作用。根据遥感图像的变化情况，可以及时调整城市的规划，实现在 保证环境质量的同时，提高城市的舒适度和生活品质。
绿化覆盖率
通过遥感技术对城市的绿化覆盖 率进行监测。
建筑监测
利用遥感技术对城市建筑物的变 化和使用进行监测。
交通监测
利用遥感技术对城市交通流进行 监测，以帮助规划城市交通。
应用举例：农业生产
农业生产中也可以使用遥感动态监测技术，来实现作物生长及产量的预测，帮助农民决定肥料施用量、 农药用量等。
1Байду номын сангаас
土地利用
1
传感器
通过载荷在航天器上安装的传感器获取
图像处理
2
多波段的光谱信息。
对原始遥感数据进行几何校正、辐射校
正和大气校正等图像处理操作。
3
信息提取
通过图像分类和解译，提取出地物和地 表覆盖信息。
技术特点
宽范围
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 定量方法：建立在定性方法之上，需要获 得与遥感成像同步的实测数据，以标定定 量数学模型
三、水污染遥感监测方法
• 经验方法：基于遥感波段数据和地面实测数据 的相关性统计分析,选择最优波段或波段组合 数据与地面实测水质参数通过统计分析得到相 关模型,进而反演水质参数。
• 半经验方法：根据机载成像光谱仪或野外各种 光谱仪测量的水体光谱特征,选择估算水质参 数的最佳波段或波段组合,然后选用合适的数 学方法建立遥感数据和水质参数间的定量经验 性算法。
二、水环境遥感监测特点
• a.监测范围广、速度快、成本低 • b.便于长期动态监侧 • c.揭示污染源及其扩散的状态 • d. 污染物的排放源、扩散方向、影响范围
及与清洁水混和稀释的特点
三、水污染遥感监测方法
• 定性方法：通过分析遥感图像的色调特征 或异常对水环境化学现象进行分析评价。 需要了解水环境化学现象与遥感图像的色 调之间的关系，建立图像解译标志
水环境污染遥感监测
一 水环境遥感监测的原理 二 水环境遥感监测特点 三 水环境遥感监测方法 四 水环境遥感监测分类
*水质量标准
• 按水体类型：地面水质量标准、海水质量 标准和地下水质量标准等;
• 按水资源的用途：生活饮用水水质标准、 渔业用水水质标准、农业用水水质标准、 娱乐用水水质标准和各种工业用水水质标 准等。
4.热污染测
• 使用热红外传感器,能根据热效应的差异有 效地探测出热污染排放源。
• 利用光学技术或计算机对热图像作密度分 割,根据少量同步实测水温, 绘制水体的等温 线。
• 在热图像上，热水温度高，反射能量多， 呈浅色调；冷水呈深色调
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
污染分类 《水环境石油类污染遥感识别模式及其应用》黄妙芬等
• 第1类,非污染,水体石油类污染<1. 0mg /L,即 小于国家水质标准V类水质的石油类污染限 定值;
• 第2类,水体石油类污染在1. 0～10. 0mg /L之 间,属于轻度污染;
• 第3类,水体石油类污染在>10. 0mg /L,属于 重度污染。
用水； • Ⅴ类 主要使用于农业用水和一般景观要求水域
国家标准地面水环境质量标准
国家标准地面水环境质量标准
一、水环境遥感监测原理
• 水环境的遥感监测是基于污染水的光谱效 应。
• 被污染水体具有不同于清洁水体的光谱特 征,这些光谱特征体现在对特定波长的吸收 或反射,而且这些光谱特征能够为遥感器捕 获并在遥感图像中体现出来
• 分析方法：代数法、非线性优化法、矩阵反演 法
四、水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
1.泥沙污染监测
a.浊水的反射率比清水高1.5%~6% b. 0.50~0.55um波段,前者比后者的光谱反射率约高1.5% c. 0.55~0.60um波段,前者比后者约高3% d.0.60~0.75um波段,前者比后者约高4%~6% e.0.75~0.90um波段浑浊河水的反射率为2.5%~5%,而清澈湖水 的反射率几乎趋于零。
1.泥沙污染监测
• 原理：悬浮物微粒会对进入水中的光发生 散射和反射,从而增大水体的反射率。浓度 不同的水体其光谱衰减特性不一样。
• 随着泥沙浑浊度的增大和悬浮沙粒的增大, 水的反射率逐渐增高。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
2.石油污染监测
地表水质量标准
• 依据地表水水域使用目的和保护目标将其划分为五 类：
• Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区； • Ⅱ类 主要适用于集中式饮用水水源地一级保护区、
珍稀鱼类保护区及游泳区； • Ⅲ类 主要适用于集中式饮用水水源地二级保护区、
一般鱼类保护区及游泳区； • Ⅳ类 主要适用于一般工业用水及非直接接触的娱乐
5.水体富营养化监测
• 水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后， 在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在藻 类死亡分解过程中消耗大量的溶解氧，从而导 致鱼类和贝类的死亡。
• 反映水体富营养化程度的主要因子是叶绿素a • 由于浮游植物体内含的叶绿素对可见光和近红
外波段具有“陡坡效应”,使那些浮游植物含 量高的水体兼有水体和植物的反射光谱特征。
5.水体富营养化监测
2.石油污染监测
• 原理：油污染在紫外、可见光、近红外、 微波图像上呈浅色调,在热红外图像上呈深 色调,为不规则斑块状。
• 遥感调查油污染不仅能发现已知污染区的 范围和估算污染油的含量,而且可追踪出污 染源。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
3.城市污水监测
• 城市大量排放的工业废水和生活污水中带 有大量有机物,它们分解时耗去大量氧气,使 污水发黑发臭。
• 污染状况在彩红外像片上有很好的显示,不 仅可以直接观察到污染物运移的情况,而且 凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读 指示物追踪出污染源。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
三、水污染遥感监测方法
• 经验方法：基于遥感波段数据和地面实测数据 的相关性统计分析,选择最优波段或波段组合 数据与地面实测水质参数通过统计分析得到相 关模型,进而反演水质参数。
• 半经验方法：根据机载成像光谱仪或野外各种 光谱仪测量的水体光谱特征,选择估算水质参 数的最佳波段或波段组合,然后选用合适的数 学方法建立遥感数据和水质参数间的定量经验 性算法。
二、水环境遥感监测特点
• a.监测范围广、速度快、成本低 • b.便于长期动态监侧 • c.揭示污染源及其扩散的状态 • d. 污染物的排放源、扩散方向、影响范围
及与清洁水混和稀释的特点
三、水污染遥感监测方法
• 定性方法：通过分析遥感图像的色调特征 或异常对水环境化学现象进行分析评价。 需要了解水环境化学现象与遥感图像的色 调之间的关系，建立图像解译标志
水环境污染遥感监测
一 水环境遥感监测的原理 二 水环境遥感监测特点 三 水环境遥感监测方法 四 水环境遥感监测分类
*水质量标准
• 按水体类型：地面水质量标准、海水质量 标准和地下水质量标准等;
• 按水资源的用途：生活饮用水水质标准、 渔业用水水质标准、农业用水水质标准、 娱乐用水水质标准和各种工业用水水质标 准等。
4.热污染测
• 使用热红外传感器,能根据热效应的差异有 效地探测出热污染排放源。
• 利用光学技术或计算机对热图像作密度分 割,根据少量同步实测水温, 绘制水体的等温 线。
• 在热图像上，热水温度高，反射能量多， 呈浅色调；冷水呈深色调
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
污染分类 《水环境石油类污染遥感识别模式及其应用》黄妙芬等
• 第1类,非污染,水体石油类污染<1. 0mg /L,即 小于国家水质标准V类水质的石油类污染限 定值;
• 第2类,水体石油类污染在1. 0～10. 0mg /L之 间,属于轻度污染;
• 第3类,水体石油类污染在>10. 0mg /L,属于 重度污染。
用水； • Ⅴ类 主要使用于农业用水和一般景观要求水域
国家标准地面水环境质量标准
国家标准地面水环境质量标准
一、水环境遥感监测原理
• 水环境的遥感监测是基于污染水的光谱效 应。
• 被污染水体具有不同于清洁水体的光谱特 征,这些光谱特征体现在对特定波长的吸收 或反射,而且这些光谱特征能够为遥感器捕 获并在遥感图像中体现出来
• 分析方法：代数法、非线性优化法、矩阵反演 法
四、水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
1.泥沙污染监测
a.浊水的反射率比清水高1.5%~6% b. 0.50~0.55um波段,前者比后者的光谱反射率约高1.5% c. 0.55~0.60um波段,前者比后者约高3% d.0.60~0.75um波段,前者比后者约高4%~6% e.0.75~0.90um波段浑浊河水的反射率为2.5%~5%,而清澈湖水 的反射率几乎趋于零。
1.泥沙污染监测
• 原理：悬浮物微粒会对进入水中的光发生 散射和反射,从而增大水体的反射率。浓度 不同的水体其光谱衰减特性不一样。
• 随着泥沙浑浊度的增大和悬浮沙粒的增大, 水的反射率逐渐增高。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
2.石油污染监测
地表水质量标准
• 依据地表水水域使用目的和保护目标将其划分为五 类：
• Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区； • Ⅱ类 主要适用于集中式饮用水水源地一级保护区、
珍稀鱼类保护区及游泳区； • Ⅲ类 主要适用于集中式饮用水水源地二级保护区、
一般鱼类保护区及游泳区； • Ⅳ类 主要适用于一般工业用水及非直接接触的娱乐
5.水体富营养化监测
• 水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后， 在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在藻 类死亡分解过程中消耗大量的溶解氧，从而导 致鱼类和贝类的死亡。
• 反映水体富营养化程度的主要因子是叶绿素a • 由于浮游植物体内含的叶绿素对可见光和近红
外波段具有“陡坡效应”,使那些浮游植物含 量高的水体兼有水体和植物的反射光谱特征。
5.水体富营养化监测
2.石油污染监测
• 原理：油污染在紫外、可见光、近红外、 微波图像上呈浅色调,在热红外图像上呈深 色调,为不规则斑块状。
• 遥感调查油污染不仅能发现已知污染区的 范围和估算污染油的含量,而且可追踪出污 染源。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化
3.城市污水监测
• 城市大量排放的工业废水和生活污水中带 有大量有机物,它们分解时耗去大量氧气,使 污水发黑发臭。
• 污染状况在彩红外像片上有很好的显示,不 仅可以直接观察到污染物运移的情况,而且 凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读 指示物追踪出污染源。
水污染遥感监测分类
1 泥沙污染 2 石油污染 3 废水污染 4 热污染 5 水体富营养化