黑臭水体遥感监测技术研究及应用.pptxVIP

城市黑臭水体遥感监测技术研究及应用广州地理研究所杨骥 博士/高级工程师 目录背景介绍1研究概况光谱分析与建模机理与评价体系遥感监测2345结论与展望6 背景介绍国家战略、水体污染现状、存在问题、如何解决？1 一、背景介绍战略背景地理信息技术是与纳米技术、生物技术并列的21世纪三大战略领域人工智能成为国家战略绿水青山就是金山银山，生态文明建设上升到新高度广东省战略性新兴产业——无人机 一、背景介绍水环境现状良口镇白坭河2009年白云区不再使用流溪河作为饮用水源2015年广州市取消李溪坝以下常规水源功能工业废水畜禽养殖生活废水餐饮废水2013年人和水厂由于水源氨氮超标面临关停《流溪河流域保护条例》、《广州市人民政府关于全面开展流溪河流域水环境整治的通告》城市黑臭水体成因复杂，如果实现黑臭水体全方位监测？ 2016年12月，中国中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》河长制由各级（省、市、县、乡）党政主要负责人担任“河长”，负责辖区内河流的污染治理，确保实现河道水质与水环境持续改善，达到河畅、水清、岸绿、景美的效果。2018年底前全面建立河长制，建立省、市、县、镇、村五级河长体系。省级总河长市（地）级河长县（市、区）级河长乡（镇）级河长村级河长职责侧重“查”，主要负责日常巡查以及配合上级河长、相关职能部门开展工作职责侧重“管”，主要负责河道及排水设施维护、河道保洁、污染源查控工作职责侧重于治理工作的组织实施、经费保障、监督检查职责侧重于治理工作的组织、协调、督促、检查承担总督导、总调度职责党政领导 高位推进一、背景介绍河长制“五清”专项行动清理涉河湖违法违建清理河湖障碍物清理底泥污染物清理水面漂浮物清理非法排污口 水质判别以断面监测为主，城市水体污染源种类多，污染成因复杂，水质空间变化较大河湖流域覆盖面广，环境复杂，人工巡查工作量大，效率低、难度大、成本高、监测不全面存在问题一、背景介绍 本研究的提出一、背景介绍黑臭水体关键水质参数遥感反演与评价方法研究遥感应用地面模型理论基础 研究概况研究进展、研究内容、技术路线、实验区选择、数据处理2 二、研究概况研究进展序号模型参数来源1NSF-WQIDO、粪大肠菌群、pH、BOD5、硝酸盐、总磷、温度、浊度、总固体Brown et al，19722OWQI温度、DO、BOD、pH、总固体、氨氮和硝酸盐氮的加和、TP、粪大肠菌群Code et al，20013CWQI温度、DO、BOD、pH、总固体、氨氮等Rocchini et al，19954PESCEBOD、COD、pH、温度、浊度等Pesce et al，2000国外研究主要针对一般水体，对严重污染的城市水体的适用性需要进一步研究。序号模型参数来源1黑臭单因子污染水体指数NH3-N、DO上海自来水公司2有机污染水体指数BOD5、COD、NH3-N 、DO刘德生 等，20013单因子指标标准温度、DO、BOD、pH、总固体、氨氮等胡国臣 等，19994综合水质标识常数BOD、COD、pH、温度、浊度等徐祖信 等，2005国内研究主要基于地面采样数据进行评价，难以从空间的角度揭示黑臭的原因。 研究进展黑臭水体的监测目前仍以人工监测断面水质的方式为主，采样频率低。但城市黑臭河流的水质变化较大，人工监测的方式无法实现空间维度上连续的黑臭监测；水质评价方法主要针对一般水体，对于严重污染水体的适用性有待研究；多数学者采用的光谱数据都是以地面光谱数据采集为主，利用卫星遥感的方式开展低成本、大尺度黑臭水体监测的研究目前较少。目前仅有的遥感黑臭水体监测研究是从普通水体与黑臭水体的光谱特征出发，没有考虑导致水体黑臭的具体水质参数。二、研究概况 研究内容（1）城市黑臭水体的识别与分级标准完善城市黑臭水体的识别和分级标准；分析水质指标对黑臭的响应机理；建立黑臭水体监测指标体系。（2）黑臭水体关键水质参数反演模型分析黑臭水体的光谱特性；对地面高光谱数据进行处理，突出城市黑臭水体光谱特征，选择敏感波段构建黑臭水体关键水质参数反演模型。（3）基于卫星遥感影像的黑臭水体监测研究复杂背景条件下城市细小水体的提取；构建基于中高空间分辨率卫星遥感影像的黑臭水体遥感识别模型，分析可遥感的关键黑臭水质指标的光谱特征或组合特征对其响应，建立水体黑臭水质评价模型，从空间遥感定量判断黑臭程度。（4）基于无人机遥感的污染调查与分析通过无人机地空遥感，对重点污染河段周边排污口、违章建筑等情况进行全方位调查与精准分析二、研究概况 实验数据收集由于大量污水、废水及垃圾等污染物排入河涌，导致河道水质变差，底泥污染严重。收集了2016年1月-2017年12月广州市53条重点污染河涌每月一次的水质监测数据（参数包括：TP、NH3-N、COD、WPI）共1200余条水质监测数