水环境检测和遥感

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遥感技术在环境监测中的应用

遥感技术在环境监测中的应用

遥感技术在环境监测中的应用遥感技术是一种通过获取、处理和分析地面、大气和水体等目标的信息的技术手段。

在环境监测领域,遥感技术的应用已经成为一种重要的手段,可以实现对环境变化的实时监测、数据的快速获取和分析,为环境保护和管理提供重要的支持。

本文将从遥感技术在环境监测中的应用方面进行探讨。

一、遥感技术在大气环境监测中的应用大气环境是人类生存和发展的重要环境之一,而大气污染对人类健康和生态环境造成了严重影响。

遥感技术可以通过卫星、飞机等平台获取大气污染物的分布和浓度信息,实现对大气环境的监测和评估。

例如,利用遥感技术可以监测大气中的臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染物的浓度分布,及时发现和跟踪大气污染源,为环境保护部门提供科学依据。

二、遥感技术在水环境监测中的应用水资源是人类生存和发展的重要基础,而水环境的污染和变化对生态系统和人类健康造成了严重威胁。

遥感技术可以通过获取水体的遥感影像数据,实现对水体质量、水生态系统和水资源的监测和评估。

例如,利用遥感技术可以监测水体中的蓝藻、浮游植物等有害生物的分布情况,及时预警水环境问题,保护水资源的可持续利用。

三、遥感技术在土壤环境监测中的应用土壤是生态系统的重要组成部分,土壤质量的好坏直接影响着农作物的生长和生态环境的稳定。

遥感技术可以通过获取土壤的遥感影像数据,实现对土壤类型、土壤湿度、土壤质地等信息的监测和评估。

例如,利用遥感技术可以监测土壤的含水量、有机质含量等关键指标,帮助农业部门科学施肥、合理种植,提高土壤的肥力和生产力。

四、遥感技术在植被环境监测中的应用植被是地球生态系统的重要组成部分,植被的生长状态和覆盖情况对生态平衡和气候变化具有重要影响。

遥感技术可以通过获取植被的遥感影像数据,实现对植被覆盖度、植被生长状态、植被类型等信息的监测和评估。

例如,利用遥感技术可以监测森林覆盖率的变化、草原退化的情况等,为生态保护和恢复提供科学依据。

五、遥感技术在城市环境监测中的应用城市是人类活动的集中地,城市环境的质量直接关系到居民的生活质量和健康。

遥感技术在水资源保护中的应用

遥感技术在水资源保护中的应用

遥感技术在水资源保护中的应用水是生命之源,对于人类的生存和发展至关重要。

然而,随着人口增长、工业化和城市化进程的加速,水资源面临着日益严峻的挑战,如水资源短缺、水污染、水生态破坏等。

为了有效地保护水资源,需要采用先进的技术手段进行监测和管理。

遥感技术作为一种非接触式、大面积、快速获取信息的手段,在水资源保护中发挥着越来越重要的作用。

一、遥感技术的基本原理遥感技术是指从远距离、高空或外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

在水资源保护中,常用的遥感传感器包括光学传感器(如多光谱扫描仪、高光谱成像仪)和微波传感器(如合成孔径雷达)。

光学传感器可以获取水体的光谱信息,通过分析不同波段的反射率来判断水体的物理、化学和生物特性;微波传感器则能够穿透云层和大气,在恶劣天气条件下进行监测,并且对水体的表面粗糙度和含水量等信息较为敏感。

二、遥感技术在水资源保护中的应用领域(一)水资源调查与监测遥感技术可以快速、大面积地获取地表水体的分布、面积和形状等信息,为水资源的规划和管理提供基础数据。

通过多时相的遥感影像对比,可以监测水体的动态变化,如湖泊的萎缩、河流的改道等。

例如,利用卫星遥感影像可以对大型湖泊和水库的水位变化进行监测。

通过分析水体在影像中的面积变化,并结合实地测量的水位数据,可以建立水位与影像特征之间的关系模型,从而实现对水位的遥感监测。

(二)水污染监测水污染是水资源保护面临的重要问题之一。

遥感技术可以通过监测水体的光谱特征来判断水质状况。

对于富营养化的水体,由于藻类等浮游生物的大量繁殖,会导致水体在特定波段的反射率发生变化。

通过分析遥感影像中这些波段的反射率值,可以估算水体中的叶绿素浓度,从而判断水体的富营养化程度。

此外,对于工业废水和生活污水的排放,遥感技术也可以通过监测水体颜色、温度和透明度等参数的变化,发现污染的源头和扩散范围。

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。

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。

基于遥感技术的水质环境监测与评价

基于遥感技术的水质环境监测与评价

基于遥感技术的水质环境监测与评价一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水质环境问题逐渐突出,水污染已成为人民关注的焦点问题之一。

如何有效的监测和评价水质环境,已成为一个重要的课题。

传统的监测方法需要准确的人工采样和实验分析,耗时耗力,造价高昂,效率低下。

随着遥感技术的发展,它已成为了有效的水质环境监测与评价手段之一。

本文将介绍基于遥感技术的水质环境监测与评价方法。

二、水质环境参数的获取对于水质环境监测和评价,关键是如何获取水体中的环境参数。

遥感技术可通过反射和散射等原理获取水质环境参数,主要包括以下几个方面:1.透明度:水体的透明度是指水体内部的光线透过水体外表反射回来的能力。

透明度反映了水体深度,透过水体的光线的质量和数量,及水体中有机和无机物质的含量等。

根据透明度的变化可以评价水体的深度和杂质浓度。

遥感技术可以通过反射率等指标判断水体的透明度,并得出相关的环境参数。

2.浑浊度:水体的浑浊度是指水中悬浮颗粒和溶解物质造成的水体混浊现象。

浑浊度的高低反映水体内颗粒物质和无机物质的浓度。

遥感技术主要通过由于颗粒与水体的折射率差异,而造成的颜色差异和遥感图像的色度、亮度等指标,判断水体的浑浊度并得出相关的环境参数。

3.藻类含量:水体中的藻类含量是水体生态系统和水质评价的重要指标之一。

高藻量会导致水体富营养化、透明度降低等不良后果,造成生态环境和水资源的破坏。

遥感技术可以通过反射率和荧光指标等指标判断水体中的藻类含量。

例如,地球卫星快中红波段可以探测到叶绿素的荧光信号,从而间接反推出藻类的含量。

三、水质环境参数的评价通过获取水质环境参数后,需要对其进行评价。

评价水质环境的方法主要分为两种:一是根据环境参数指标阈值进行评价,二是根据现场观测和评估进行评价。

在这两种方法中,遥感技术可以根据获取的环境参数和其他参数对水质环境进行评价和分析。

1.阈值评价方法阈值方法是应用广泛的一种水质环境评价方法。

通过设定水质环境参数的阈值,来评价水体的优良程度。

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。

遥感在水环境监测方面的应用对国家的意义

遥感在水环境监测方面的应用对国家的意义

随着社会经济的快速发展,水资源的保护与管理已经成为国家生态文明建设的重要组成部分,而遥感技术在水环境监测方面的应用对于国家的意义也变得愈发重要。

本文将从多个方面探讨遥感在水环境监测方面的应用对国家的意义。

一、水资源的重要性1. 水资源是生命之源,也是国家生态建设和可持续发展的基础。

无论是农业生产、工业制造还是居民生活,都离不开水资源。

而水的质量和数量的保护与管理对于国家的发展具有重要意义。

二、遥感技术在水环境监测方面的应用2. 遥感技术可以通过卫星、飞艇等高空评台获取整体的、动态的水资源信息,包括河流水系、湖泊水体以及海洋海域等。

遥感技术在水资源监测与管理方面具有独特的优势。

3. 遥感技术可以获取水体的温度、叶绿素含量、浊度、PH值等多种关键参数,实现水质的快速监测和评估。

利用遥感技术监测水质的变化趋势,可以提前预警水环境问题,保障水资源的安全和健康。

三、遥感技术在水环境监测中的应用意义4. 遥感技术可以实现水资源的动态监测,实时获取水资源信息,帮助国家及时了解水资源的变化情况,并进行合理的规划和管理。

5. 通过遥感技术获取的水资源信息可以为国家相关部门提供科学依据,制定有效的水资源保护与管理政策。

这有助于提高水资源的利用效率,保障人民生活用水和农业灌溉水的供应。

6. 遥感技术还可以监测水域环境变化、水生态系统的健康状况,及时发现水污染和环境问题,减少水环境事件的发生,维护国家生态环境的安全。

四、遥感技术在水环境监测中的实际应用案例7. 我国长江流域的水资源监测。

长江是我国重要的水生态系统,遥感技术被应用于长江流域的水资源保护和管理,实现了流域范围内的水资源信息的动态监测,为流域生态环境保护和水资源管理提供了科学的数据支持。

8. 印度河上游水质监测。

遥感技术被应用于印度河上游地区的水资源监测,利用遥感技术获取河水的温度、叶绿素含量等参数,实现了水资源的上线监测与预警,为保护印度河上游地区的生态环境作出了重要贡献。

遥感技术在水源保护中的应用

遥感技术在水源保护中的应用

遥感技术在水源保护中的应用随着人口的增加和经济的发展,水资源的保护变得越来越重要。

在水资源的保护中,遥感技术发挥着越来越重要的作用。

遥感技术是指通过卫星、飞机和地面遥感设备获取地球表面的信息,包括光学、微波、激光、红外线等多种波段的数据。

遥感技术应用于水源保护中,主要有三个方面:水资源监测、水环境调查和水污染监测。

下面详细介绍一下这三个方面的应用。

一、水资源监测水资源监测是指通过遥感技术对水资源进行实时监测、评估和预报。

遥感技术可以获得地表水体积、面积、水位、水温等水文信息,通过对这些数据进行分析可以实现对水资源的全面监测。

例如,在干旱地区,利用遥感技术可以监测水库、河流和湖泊的水位和水量的变化,预测水资源的利用和分配,为有限的水资源提供有效保护。

二、水环境调查水环境调查是指通过遥感技术对水体及周围环境进行调查,包括水体质量、植被覆盖、土地利用等方面。

遥感技术可以像“千里眼”一样实现对广阔地区的调查,为水环境保护提供数据支持。

例如,在水源地保护中,遥感技术可以监测水源地周围的土地覆盖,识别土地利用变化和水土流失等情况,及时发现和处理可能影响水源的环境问题。

三、水污染监测水污染监测是指通过遥感技术对水污染物进行监测和评估。

通过对遥感图像的处理,可以获取水体中悬浮物、蓝藻、营养盐等污染物的浓度和空间分布信息。

并通过模型仿真等技术进行水污染源定位、污染物扩散预测和污染程度评估。

该技术可以在发生环境污染事件后,快速监测到污染源和污染情况,并及时采取应对措施。

总而言之,遥感技术在水源保护中具有重要的应用价值。

但是,目前该技术在水源保护中还存在一些问题,如分辨率、精度、可靠性等方面还需要不断的提高。

我们还需要加强人工智能和数据挖掘等领域的研究,不断提高遥感技术在水源保护中的应用水平。

对未来的水源保护工作也提供了新的思路和方法。

遥感与地理信息技术在水环境监测与管理中的应用研究

遥感与地理信息技术在水环境监测与管理中的应用研究

遥感与地理信息技术在水环境监测与管理中的应用研究遥感与地理信息技术在水环境监测与管理中的应用研究随着人类社会的发展,水资源的管理和保护变得越来越重要。

水环境监测与管理是保护水资源的重要手段之一,而遥感与地理信息技术在这一领域中发挥着重要的作用。

遥感技术是通过获取地球表面的遥感图像数据,来获取地球表面的信息并进行分析处理的一种技术。

遥感技术在水环境监测中的应用主要包括以下几个方面:1. 水体遥感监测水体遥感监测可以通过获取水体表面的图像数据,来对水体的面积、水质、水位等进行监测。

这种监测方式具有非常高的效率和准确性,可以大大提高水环境监测的效率和精度。

2. 水资源遥感调查水资源遥感调查可以通过获取地表水、地下水、湖泊、河流等水资源的遥感图像数据,来对水资源进行调查和评估。

这种调查方式可以快速、准确地获取水资源信息,为水资源管理提供重要的数据支持。

3. 水污染遥感监测水污染遥感监测可以通过获取污染物在水体中的分布情况,来对水污染进行监测和预警。

这种监测方式可以快速、准确地发现污染源和污染物扩散情况,为污染防治提供重要的数据支持。

地理信息技术是一种基于计算机科学和地理学的交叉学科,它主要研究如何采集、存储、处理、分析、显示和传输地理信息。

地理信息技术在水环境监测中的应用主要包括以下几个方面:1. 水环境信息系统水环境信息系统是基于地理信息技术的一种管理系统,它可以对水资源、水质、水位、水文等信息进行集成和管理。

这种系统可以提高水环境监测和管理的效率和精度,为水资源保护和管理提供重要的技术支持。

2. 水资源管理地理信息技术可以通过建立水资源数据库和模型,来对水资源进行管理和评估。

这种管理方式可以快速、准确地获取水资源信息,为水资源管理提供重要的数据支持。

3. 水污染防治地理信息技术可以通过建立污染源数据库和模型,来对水污染进行防治。

这种防治方式可以快速、准确地发现污染源和污染物扩散情况,为污染防治提供重要的数据支持。

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随着科技的快速发展,遥感技术在各个领域的应用越来越广泛,其中之一就是在水环境监测中的应用。

遥感技术以其高效、准确的特点,在水环境监测中发挥着重要的作用。

本文将探讨遥感技术在水环境监测中的应用,并分析其优势和挑战。

一、遥感技术概述遥感技术是指通过卫星、飞机、无人机等载体,利用电磁波辐射与物体相互作用的原理,获取目标区域的信息并进行分析。

在水环境监测中,遥感技术主要利用其能够获取水体表面信息的能力,对水体的水质、水面温度、水体悬浮物、叶绿素含量等进行监测。

二、遥感技术在水质监测中的应用1. 水质参数监测:通过遥感技术获取的水质参数,如水体浊度、溶解氧含量、氮磷含量等,可以帮助人们及时了解水环境的变化,为水资源的合理利用提供依据。

2. 水体污染监测:遥感技术可以通过获取水体的颜色信息,分析水体中的污染物质含量,进而判断水体的水质状况是否符合标准,并及时预警和控制水体的环境污染。

3. 水面温度监测:遥感技术可以通过获取水体的热辐射信息,监测水体的温度分布,预测气候变化对水体的影响,为相关决策提供参考。

4. 水体漩涡监测:遥感技术可以通过水面纹理信息的变化,识别并监测水体中的漩涡,为湖泊、水库等水域工程的安全运营提供帮助。

三、遥感技术在水环境监测中的优势1. 大范围监测能力:遥感技术可以同时监测大范围的水域,获取实时的水质信息,为水资源的管理提供全面的数据支持。

2. 高空间分辨率:遥感技术可以获取较高的空间分辨率,可以观测到较小的水域区域,提高了监测效率。

3. 高时间分辨率:遥感技术的高时间分辨率可以帮助人们监测水体变化的趋势,并及时采取相应的措施,维护水环境的稳定与安全。

4. 非接触式测量:遥感技术可以避免传统水质监测中的接触式测量操作,减少人为因素的干扰,提高了监测的准确性和可靠性。

四、遥感技术在水环境监测中的挑战1. 传感器的选择:遥感技术中的传感器选择直接影响到监测数据的准确性和可靠性,需要根据具体需求选择合适的传感器。

遥感技术在水生态环境监测中的应用及前景

遥感技术在水生态环境监测中的应用及前景

遥感技术在水生态环境监测中的应用及前景摘要:水环境质量的好坏直接关系着人们的健康与安全,水环境污染严重,对土壤环境、空气环境乃至生态环境整体会造成影响。

近年来国家生态环境部门加大了大江、大河和流域的实时监测,及时掌握水质变化并适时采取措施,确保了水环境安全,更多的水环境适时监测手段也得到了应用,尤其是遥感监测技术越来越受得环境监测工作者的重视,相关人员在应用之前,要了解这种技术的工作原理以及作用对象和作用效果等。

关键词:遥感技术;水生态环境;管理应用1遥感技术应用与水环境监测的优势1.1收集信息广飞行设备的使用,使遥感技术监测范围变广,并且速度加快,在一定的时间内,能对水深、水面宽的江河湖泊等水环境进行快速检测,这就决定了信息在收集速度以及数量上要比传统监测技术要强。

并且这种技术运用建立在电磁波传递理论的基础上,对其进行数据分析也可以借助现代的信息技术,这使水环境中的各种杂质在种类以及分布范围和分布数量上的分析更加精确、科学,从而所采取的解决措施也更加接近现代化,而不是使人束手无策。

1.2适应各种复杂的水环境被石油或数量诸多的泥沙等污染的水环境,在水质监测中,总是不能精确大范围收集信息,所以在治理水污染时,总会出现治标不治本的现象,遥感技术的出现和应用,解了水环境保护的燃眉之急。

因为遥感技术穿透能力强,无论是液体还是固体以及气体都逃脱不了遥感技术的感应和监测,所以沙漠以及原始森林这样复杂的环境会将其作为监测手段。

1.3对水环境进行立体动态监测立体监测指的是遥感工具能立体俯瞰监测,并且将监测结果以直观的航空影像呈现出来,检测过程保持了连续性,这使水环境监测不会局限于片面范围,而是使水环境以整体形式呈现在大家面前,所以遥感技术的这种立体监测所提供的信息,使水环境实现了全面整体监测与辩识。

动态监测指的是遥感技术往往能在环境发生变化的第一时间就感应到,并会将相关信息通过传感器传回相关人员手中,另外遥感技术还会感应到环境变化后的其他环境变化情况。

利用遥感技术进行地表水资源检测与评价

利用遥感技术进行地表水资源检测与评价

利用遥感技术进行地表水资源检测与评价随着城市化和经济发展的加速,地表水成为人类生存和社会发展不可或缺的重要资源。

保护和管理地表水资源是当前社会建设的一个重要任务。

然而,许多地区由于水文环境的复杂性和地区差异性,监测和评价地表水的方法变得越来越复杂。

而遥感技术及其衍生技术可以对地表水资源进一步检测和评价,这对于防治水污染和有效管理水资源都是非常必要的。

一、遥感技术简介遥感技术是通过使用在地球轨道或机载平台上安装的传感器,获取自然资源、环境和人类活动等方面的数据和信息。

其中,传感器可以捕获可见光、红外、微波等不同的电磁波谱,并解析和处理数据,实现对地表水资源的监测和评价。

与传统的测量方法相比,遥感技术在时间、空间和质量上都具有更好的性能。

二、遥感技术在地表水监测方面的应用1. 水质检测通过遥感获取和处理的数据可以帮助衡量和检测环境中的水质水量,并及时发出预警。

此外,因为可以实时监测水质、水量变化,所以也可以有效防止水质污染和保障安全的饮用水。

除了利用遥感技术来对水质进行监测外,人们还可以通过监测水质,向政府建议或者实现治理行动,比如处理污染,防止水源变质等。

2. 水资源动态变化监测水资源是一种资源型态变化较快的资源。

利用遥感技术,人们可以依据遥感制图对年降雨量和全年径流量进行测量和评价。

这样,对于评估用水的情况,可以基于遥感技术获取的数据,来预测和规划年的水资源动态变化情况。

通过分析得出的信息,人们可以预测降雨量,了解地区水资源的供应,从而进行更有针对性的规划和管理。

3. 洪涝灾害监测洪涝灾害经常会对地方产生重大影响。

利用遥感技术,人们可以实时检测到地方的洪涝灾害情况,以及其标志性的水体黑白图像。

通过获取这些信息,专家们可以根据遥感图像数据来预测水面的高度等。

4. 水资源利用情况分析通过综合利用遥感技术所获得的水资源的动态监测信息,发现区域内可用水资源的缺乏问题或者水资源空间分布不均等问题,并及时采取措施解决问题。

水环境质量评价与监测方法

水环境质量评价与监测方法

水环境质量评价与监测方法水环境是人类的生命之源,保护水环境对于维护生态平衡和人类健康至关重要。

为了科学评价和监测水体质量,一系列的评价方法和监测技术被广泛应用。

本文将介绍水环境质量评价与监测方法的相关内容。

一、目前常见的水环境质量评价方法1.物理化学指标评价法物理化学指标评价法是通过对水体的物理和化学特性进行测定和分析,从而对水体质量进行评价的方法。

常用的指标包括pH值、溶解氧、浊度、氨氮、总磷、总氮等。

这些指标可以直接反映水体的物理化学特性,并通过与相关的水质标准进行比较来评价水体的质量等级。

2.生物学指标评价法生物学指标评价法是通过对水中生物群落的结构、数量和生态功能进行研究,来评价水体质量的方法。

常用的生物学指标包括浮游植物、底栖动物、水生昆虫、鱼类等。

这些生物指标反映了水体生态系统的健康状况和生态平衡程度,可以提供全面而准确的水质信息。

3.综合指数评价法综合指数评价法是将多个水质指标综合起来进行评价的方法。

常用的综合指数评价方法有水质类别划分法、质量综合指数法等。

这些方法通过对多个水质指标进行权重计算和综合评定,得出一个综合的水质类别或质量评价结果。

综合指数评价法能够综合考虑水体的物理、化学和生物学指标,提供全面而客观的水质评价结果。

二、水环境质量监测方法1.实地监测法实地监测法是通过直接实地采样和分析水样,来监测水环境质量的方法。

实地监测可以得到真实、准确的水质数据,并能够及时发现和解决水质问题。

实地监测需要配备专业的采样设备和分析仪器,确保样品的采集和分析过程科学可靠。

2.遥感监测法遥感监测法是通过卫星遥感技术对水体进行远程监测的方法。

遥感技术可以获取大范围、高分辨率的水质信息,并且能够实现长时间连续监测。

遥感监测方法还可以通过对遥感图像的分析,提取水质参数和水环境特征,为水环境管理提供科学依据。

3.传感器监测法传感器监测法是通过安装传感器设备对水体进行实时监测的方法。

传感器监测设备可以实时、连续地监测水质参数,并将数据传输到中心监测系统,实现对水环境的在线监测和远程控制。

水环境监测遥感技术的应用

水环境监测遥感技术的应用

水环境监测遥感技术的应用我国水环境状况不断恶化,提高水环境监测效率的工作势在必行。

传统监测方式存在局限性,在现实需求与现有监测方式不足这一矛盾不断激化的背景下,遥感技术在水环境监测中得到快速而广泛的应用。

随着遥感技术的不断发展,遥感数据的时间、空间和光谱分辨率将越来越高,生态监测的频次、监测容和数据精度也会逐步提高,为遥感技术在水环境监测中的应用提供了更坚固的保障。

1.遥感技术在水环境中的应用遥感是指在不直接接触目标地物的情况下,对目标地物进行远距离探测、识别和获取地物信息的过程,空间中的电磁波、声波、重力场等都可用作遥感,但通常所述遥感是指利用电磁波获取目标地物信息的电磁波遥感。

由于任何温度高于绝对零度的物体均能发射、反射或吸收能量辐射,而且不同物体有不同性质结构,所以不同地物均具有其独特的辐射特性。

同样在水环境监测中,不同温度、泥沙含量、藻类数量、污染程度的水体也都有不同的辐射特性,通常各种水体的特性可以通过遥感图像反映出来。

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。

根据对图像的识别情况,我们就可以获得水体的水质参数或者水体污染状况。

有基于此,遥感技术可以在水环境监测中得到应用。

伴随着社会经济等各方面的快速发展,我国江河湖海的各种水体受污染程度也不断加重,包括生活废水污染、泥沙等悬浮固体污染、石油污染、重金属污染、富营养化污染和热污染等。

中国环境监测总站提供资料表明,我国水环境面临三大问题:①主要污染物排放量远远超过水环境容量;②江河湖泊普遍遭受污染;③生态用水缺乏,水环境恶化加剧。

水污染的现状可以表明,我国水环境污染形势严峻,因此提高水环境监测效率的工作势在必行。

传统方式的水环境监测主要是地面布点采样,然后实验室分析得出结论,这种方式由于受自然条件和时空等因素影响,具有一定的局限性。

例如,在大面积水域的监测过程中,仅仅依赖于监测台站和传统监测方式,很难满足对水体污染监测所需的实时、快速、宏观、准确的监测要求,从而不能全面准确地反映出水体状况。

测绘技术在水域环境测绘与保护中的应用

测绘技术在水域环境测绘与保护中的应用

测绘技术在水域环境测绘与保护中的应用引言水资源是人类生存和发展的重要基础,而水域环境的测绘与保护是确保水资源可持续利用的重要手段之一。

随着测绘技术的不断发展,如今的水域环境测绘与保护已经实现了高精度、高效率和全面性的提升。

本文将以深度探讨测绘技术在水域环境测绘与保护中的应用为主题,通过论述水域环境的测绘方法、技术手段及其对环境保护的意义,以期为相关研究和实践提供参考。

一、水域环境测绘的方法与技术手段1.遥感技术遥感技术是现代水域环境测绘中的重要手段之一。

通过卫星、飞机等远距离、非接触式的观测方法,可以获取水域环境的大范围信息。

比如利用多光谱遥感影像分析水质状况,监测水体的营养盐、浊度和叶绿素浓度等指标,为水环境保护和重点水域治理提供可靠数据依据。

2.激光测绘技术激光测绘技术是水域环境测绘领域的一项重要技术。

通过激光雷达仪器发射激光束,利用激光的散射、反射等原理,可以获取水域地形、水深、水流速度等信息。

这项技术在航道勘测、深水港管理以及水利工程设计中功不可没,为有效规划船舶通航路线、确保船只安全提供了重要参考。

3.地理信息系统(GIS)技术地理信息系统技术将空间数据与属性数据相结合,通过地理空间分析、地图制作等手段,可以快速整合、处理、展示和分析大量的水域环境数据。

在水资源管理、环境评估等方面发挥着重要作用。

例如,结合GIS技术可以对水域环境进行动态监测,实时分析水域的环境变化,便于及时发现和处理水污染源。

二、测绘技术在水域环境保护中的应用1.水生态环境保护测绘技术在水生态环境保护中发挥着重要作用。

通过测绘水域的地形、水质、水生态等各项数据,可以对水体的生态系统进行全面评估。

基于这些评估数据,可以科学地制定水资源的保护与利用规划,合理调配水源并保护生态环境,为生物多样性的保护提供科学依据。

2.水环境污染监测水环境污染是当前世界范围内的大问题,也直接威胁着人类生存和健康。

测绘技术在水环境污染监测方面起到了重要作用。

遥感技术在资源调查和环境监测中的应用

遥感技术在资源调查和环境监测中的应用

遥感技术在资源调查和环境监测中的应用遥感技术是指利用航空器、卫星等远距离获取地球表面信息的一种技术。

它通过对地球表面的光谱、热辐射等物理量进行感知和分析,可以获取大范围、高精度、多样化的地理信息。

在资源调查和环境监测方面,遥感技术具有独特的优势和广泛的应用。

一、资源调查方面的应用1. 农业资源调查:遥感技术可以获取农田利用情况、作物生长状况、土壤水分状况等信息。

可以通过遥感图像的分析,实现对农田的分类、产量估计和病虫害监测,为农业生产提供数据支持。

2. 水资源调查:利用遥感技术,可以获取水体分布、水质状况、水面蒸发蒸腾等信息。

通过监测水体的变化,可以进行水资源的评估和管理,确保水资源的合理利用和保护。

3. 矿产资源调查:利用遥感技术,可以获取地下矿产资源的分布、类型、储量等信息。

通过遥感图像的解译和分析,可以实现对矿藏的勘探和评估,为矿产资源的开发提供科学依据。

4. 森林资源调查:遥感技术可以获取森林覆盖面积、植被类型、植被质量等信息。

通过分析遥感图像,可以实现对森林资源的动态监测和评估,提供森林保护和管理的参考依据。

5. 城市资源调查:利用遥感技术,可以获取城市土地利用、城市扩展情况等信息。

通过遥感图像的解译和分析,可以实现对城市资源的空间布局和发展趋势进行研究,为城市规划和建设提供科学指导。

二、环境监测方面的应用1. 气候变化监测:利用遥感技术,可以获取大气温度、湿度、云量等信息。

通过遥感图像的分析,可以监测气候变化的趋势和空间分布,为气候预测和气候变化研究提供数据支持。

2. 水质监测:利用遥感技术,可以获取水体的叶绿素含量、浊度等信息。

通过遥感图像的解译和分析,可以实现对水质状况的动态监测和评估,为水环境管理和保护提供依据。

3. 土壤监测:利用遥感技术,可以获取土壤湿度、土壤养分含量等信息。

通过遥感图像的分析,可以实现对土壤状况的监测和评估,为土壤保护和农业生产提供数据支持。

4. 空气污染监测:利用遥感技术,可以获取大气污染物浓度、气溶胶光学厚度等信息。

遥感技术在环境监测中起到重要作用

遥感技术在环境监测中起到重要作用

遥感技术在环境监测中起到重要作用引言:随着人类活动的不断发展和城市化进程的加快,环境问题日趋严重。

为了保护环境、预防和减轻环境污染,环境监测显得尤为重要。

遥感技术是一种通过获取地球表面信息的非接触式方法,通过卫星、航空器等获取的遥感数据,为环境监测提供了重要的数据基础和技术支持。

本文将详细介绍遥感技术在环境监测中的重要作用。

一、遥感技术在大气环境监测中的作用1. 大气污染监测:通过遥感技术获取的大气遥感数据,如空气质量指数、PM2.5浓度等,可以帮助监测大气污染源和程度,为制定大气污染防治措施提供科学依据。

2. 气象灾害预警:遥感技术可以实时获取大气运动、云系演变等信息,用于预测和预警气象灾害,帮助减少灾害损失和保护人民生命财产安全。

二、遥感技术在水环境监测中的作用1. 水质监测:通过遥感技术获取的水质遥感数据,包括叶绿素浓度、水色指数等,可以帮助监测水体富营养化程度、藻类水华等,为水质改善和保护提供数据支持。

2. 水资源管理:遥感技术可以实时获取水域面积、水位变化等信息,帮助监测水资源的分布和利用情况,为水资源管理提供决策依据。

三、遥感技术在土地环境监测中的作用1. 土地利用与覆盖监测:通过遥感技术可以获取高分辨率的卫星影像,对土地利用和覆盖进行监测和分类,提供土地资源的详细信息,为土地规划和决策提供科学依据。

2. 土壤污染监测:遥感技术可以获取土地遥感数据,如土壤湿度、质地等信息,帮助监测土壤污染的程度和分布情况,为土壤污染防治提供数据支持。

四、遥感技术在生态环境监测中的作用1. 植被监测:通过遥感技术可以获取植被遥感数据,如NDVI指数等,可以帮助监测植被覆盖度、植被生长状况等,为生态环境保护和恢复提供信息支持。

2. 自然灾害监测:遥感技术可以实时监测森林火灾、干旱、洪涝等自然灾害,提供灾害监测与评估,为防灾减灾和灾后恢复提供科学依据。

五、遥感技术在资源环境监测中的作用1. 矿产资源调查:通过遥感技术可以获取地下矿产资源的信息,帮助进行矿产资源调查与勘探,为资源开发提供科学指导。

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摘要: 遥感技术在水环境监测方面得到了日益广泛的应用,不同含量和类别的水质参数的水体光谱特征不同, 这使得遥感影像能用于水体水质的监测。

简要介绍了水体水质监测中遥感应用研究的发展和现状,阐述了水质遥感监测原理与方法、常用的遥感数据和几种主要水质参数的遥感监测进展,讨论了目前遥感在水质监测应用中存在的问题和未来该领域研究的重点。

关键词:遥感; 水环境监测; 水污染1.引言随着工农业生产的发展,江河湖海的各种水体受污染的程度不断加重。

它们包括生活废水污染、泥沙等悬浮固体污染、石油污染、重金属污染、富营养化污染和热污染等。

它们对人类社会的危害是十分严重的。

因此,对这些污染进行监测非常重要。

随着遥感技术的进步,遥感监测在水环境等领域的应用已引起环境保护等部门较广泛的重视。

国内外通过各方面的努实践认为,各种水体污染在遥感图像上都有不同程度的反映(除有的不清晰外) 。

因此目前,遥感已成为我们用以监测水环境的依据,而其在水环境监测中的应用也是一先进的技术途径。

2.水环境污染中国环境监测总站提供的资料表明,近10 年来, 我国的水污染成分发生了显著变化:无机污染减少,有机污染上升;工业污染下降,生活污染和面源污染增加。

总之目前,我国水环境面临三大问题: ①主要污染物排放量远远超过水环境容量; ②江河湖泊普遍遭受污染; ③生态用水缺乏,水环境恶化加剧。

水污染的现状可以表明,我国水环境污染形势严峻。

因此,加大保护水资源的力度,提高水环境监测效率的工作势在必行。

水环境是由地球表层水圈所构成的环境,它包括在一定时间内水的数量、空间分布、运动状态、化学组成、生物种群和水体的物理性质。

水环境是一个开放系统,它与土壤-岩石圈、大气圈、生物圈乃至宇宙空间之间存在着物质和能量的交换关系。

水环境的遥感监测多是对地表各种水体进行空间识别、定位、及定量计算面积、体积或模拟水体动态变化。

随着遥感基础研究的进展,对水体本身的光谱特性有了深入研究,同时进行许多水质光谱数据测试。

对水体的遥测也转换到水体属性特征参数的定量测定,如水深的控制、悬浮泥沙浓度的测定、和绿素含量的测定,以及污染状况的监测等。

[1.2]3.遥感水质监测方法水体因为各组分及其含量的不同造成水体的吸收和散射的变化,使一定波长范围反射率显著不同,是定量估测内陆水体水质参数的基础。

水质遥感监测常用的方法有3种:物理方法、经验方法和半经验方法。

3.1 物理方法物理方法是以由辐射传输理论提出的上行辐射与水体中光学活性物质特征吸收和后向散射特性之间的关系为基础,利用遥感测量得到的水体反射率反演水体中各组分的特征吸收系数和后向散射系数,并通过水体中各组分浓度与其特征吸收系数、后向散射系数相关联,反演水体中各组分的浓度[3]。

在实际的研究工作中,由于物理方法所要求的数据源难以满足,物理方法中的很多模型都只能采用经验的关系,基于物理方法得到的水质参数算法精度并不是很高。

3.2 经验方法经验方法是伴随着多光谱遥感数据应用于水质监测而发展起来的一种方法。

经验方法基于经验或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值通过统计分析得到算法,进而反演水质参数。

国内外学者利用经验方法开展了很多内陆水体水质遥感监测,在特定的水域研究中取得了一定的成功[4.5]。

但由于水质参数与遥感数据之间的事实相关性不能保证,算法的精度通常不高且具有时间和空间特殊性。

3.3 半经验方法半经验方法是随着高光谱遥感技术在水质监测中的应用发展起来的。

半经验方法根据非成像光谱仪或机载成像光谱仪测量的水质参数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。

半经验方法是自20世纪90年代以来最常用的水质遥感监测方法。

国内外很多的学者利用这种方法对湖泊、水库的水质参数如总悬浮物、叶绿素a、黄色物质以及与之相关的可见度、混浊度进行监测和评价,并且得到了较高的监测精度[6.7.8]。

遥感水质监测方法20世纪80年代前以物理方法为主,80~90年代以经验方法为主,90年代后以半经验方法为主,经历了物理方法一经验方法一半经验方法的过程,其发展过程是与遥感技术的发展紧密结合在一起的。

经验方法、半经验方法都是通过对航空航天遥感数据、与其(准)同步的地面水质波谱数据、实验室水质分析数据进行适当的统计分析反演水质参数,影响算法精度的主要因素有遥感数据的波段设置和统计分析技术。

4 .水质遥感监测的原理遥感获取水质参数的方法是通过分析水体吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与水质指标浓度之间的关系实现的。

图 1 反映了电磁波与水体相互作用的辐射传输过程:太阳辐射到达气- 水界面, 一部分被反射, 而另一部分则折射进入水体内部, 这部分入射光在水面下被多种分子散射和吸收, 由于溶解或悬浮于水中的污染成分和浓度不同, 使水体的颜色、密度、透明度和温度等产生差异, 导致水体反射能量的变化。

5.遥感技术在水污染监测方面的应用(1)利用红外扫描仪监视石油污染全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。

通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。

通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。

浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。

通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。

(2)利用遥感技术监测水体富营养化浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。

赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。

(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。

水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。

(4)应用红外扫描仪监测水体热污染应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。

在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。

冷水和冰辐射能量少,呈深色调。

热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。

(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。

沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。

6.水体的光谱特征太阳辐射到达水面后,—部分被水面直接反射回空中形成水面反射光,它的强度与水而状况有关,但除了发生镜面反射的情况之外,一般仅占到入射光的 3.5%左右;其余光透射进水中,大部分被水体吸收,部分被水体悬浮泥沙和有机生物散射,构成水体散射光,其中返回水面的部分称后向散射光;部分透过水层,到达水底再反射,构成水底反射光,这部分光与后向散射光一起组成水中光,回到水面再折向空中,所以遥感器接收到的光包括水面反射光和水中光(当然还有天空散射光)(参见图 6.1)。

一般清水的反射率在可见光区都很低(仅蓝光波段稍高),以后随波长增加而进一步降低,至0.75μm以后的红外波段水几乎成了全吸收体。

泥沙含量很高的混浊水,在可见光的反射率明显提高了,提高的幅度随悬浮泥沙的浓度与粒径而增加。

图6.2展示了不同泥沙含量水样的光谱反射曲线。

从图中可以看比,随着泥沙含量的增高,水体反射率急剧增其最高反射率则有黄绿光区向红光和近红外区移动的趋势。

因此,0.6μm-0.7μm左右是定量分析悬浮泥沙的最佳波段之一。

在清澈的水体中,水底的反射光和水中的散射光强度,与水的深度呈良好的负相关。

据测定,清洁水对0.47μm~0.55μm左右的光谱散射作用最弱,消散系数最小,即穿透能力最强,故可以认为0.47μm~0.55μm是遥感探测清洁水深的最佳波段。

近年我国部分水域遭受不问程度的污染,其中最普遍的是水体富营养化,促使藻类等水生生物大量繁殖。

水生生物体中的叶绿素与藻胆素等会改变纯水在近红外波段的强吸收性,使曲线多少显示出近红外的“陡坡”效应(参见图6.3),其程度则取决于水生生物量的多寡。

由此提供了遥感监测海洋赤潮和湖泊富营养化暴发水华的依据。

7.水质遥感存在的问题与发展趋势7.1 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。

7.2 发展趋势7.2.1 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。

7.2.2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。

7.2.3 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。

7.2.4 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。

7.2.5 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。

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