卫星影像遥感技术在水污染监测的应用

卫星影像遥感技术在水污染监测的应用

赵亮 

湖北省生态环境厅宜昌生态环境监测中心

摘要：水资源是人类最宝贵的资源，我国人均水资源占有率较低，加之近年来水污染问题日趋严重，让水资源短缺问题更为突出。加强对水环境的保护与治理是保护我们生态环境的关键措施。其中，水环境监测工作是防控水污染问题的基础性工作。为提高水环境监测水平，需要加强相关质控管理，以确保监测工作更规范科学，获取的数据更精准、全面。

关键词：卫星；遥感；水污染；监测

引言

水环境保护工作的开展离不开长期有效的监测，这样才能够对其中的动态化数据进行及时的掌握，从而实现对水质情况的准确分析，结合数据有效开展水资源的保护工作。传统的水环境手工监测不但消耗了大量的人力物力，同时所获得的效果也比较有限，随着科技的发展，水环境自动监测技术逐步发展成熟，如今水质自动监测技术已经得到了广泛的应用，能够协助监测部门完成水环境监测任务，及时的对问题进行预警，使得我国水环境保护工作能够得到顺利的开展。

1卫星遥感

对水使用情况的监测可根据卫星面积大致分为两类:海洋颜色的远程监测和室内设计。如今，美国利用海洋水产资源监测海洋、游离物质、水温等指标。代表性的监测平台包括seatar/sea-wifs、EOS-Tera & Aqua/ MO-DIS、欧洲局环境卫星/MERIS、日本ADEOS/GLI、印度IRS/OCM等。国内主要对好氧a悬架、可溶有机物、水温、透明度等进行监测。美国的高空间分辨率大地卫星/TM系列、法国的SPOT/HRV系列、印度的IRS-1/lis-kawa kawa系列以及美国的EO-1/Hype-rion等高光谱卫星更具代表性[22-23]。国家主要监测指标与上述相同:卫星拥有HY-1A、HY-1B、HY-1C、HY-1D和FY1C系列卫星。由于技术限制，对国内水域的反射不足，环境卫星(HJ-1)、中型巴尔资源卫星(CBERS)等国家卫星分辨率不足，无法满足内陆水监测的需要。虽然许多商用卫星提供低于米级的空间分辨率，但频谱带宽影响频谱分辨率，进一步影响了环境特征监测，并限制了图像的大小。此外，必须安排拍摄时间，成本高昂，并且难以进行中长期监视。

2加强水环境监测质量控制的必要性

水环境监测是指通过现代监测手段对水体进行监测分析，了解水体环境中存在的各种污染物情况，并对其进行测试。水环境监测质量控制就是采取一系列质控手段与技术，对水环境监测活动进行全过程监控的管理模式。开展水环境监测质量控制工作可及时掌握水环境的相关监测信息，并察觉监测工作中存在的各种漏洞，及时解决，这能切实提高水环境监测结果的准确性、全面性以及及时性。同时，能为职能部门在决策安排与具体落实方面提供有力的依据。另外，开展好水环境监测质量控制工作，能切实提高环保效益，推动我国生态环境保护工作的有序发展。

3卫星影像遥感技术在水污染监测的应用

3.1悬浮固定物质遥感监测

采样中的悬浮物数量，会明显体现在采样的浑浊度和光学性能上。所以在水环境监测工作中，悬浮物的含量也可以当中一项关键的分析数据，判断水质的实际情况。红外线能够被水样吸收，因此也能有效监测出水样中悬浮物的数量和各项数据。在充分利用红外线设备的基础上，检测实验室对水样中悬浮物的含量做出分析判断，也能准确得到采样固体悬浮物浓度数据。在红外线设备的支持下，得到精准的分析数据，通过构建计算模型的方式，开展水环境监测管理。

3.2重金属的监测

针对水环境保护工作，必须从思想层面提高对水环境监测工作的重视度，并投入足够的人力与物力，做好常规性的监测工作，不断提高水环境的监测水平。就重点污染区域应加大监测力度，增加监测频次。比如，对有机污染物的监测频次要适当增加，在收集到监测结果后重点分析相关污染物的形态，从而制定出有针对性的污染防控方案。另外，还需重视重金属污染的水环境监测，应构建一套健全的自动化监测系统，引进先进的监测器材与设备，最新的监测技术，从而实现水环境监测的自动化与在线化目标。

3.3水体富营养化遥感监测

立足于过去的水环境监测情况，可以发现浮游植物的繁殖情况，影响着水体富营养化的程度。大量的浮游植物在水体繁衍、生长，使得原本并不充足的氧气被大量消耗，水域中其他动植物的生存空间被进一步压缩，甚至彻底破坏了水域水体的生态环境。在水资源监测中，水体富营养化也是一种常见的污染形式.通过遥感监测技术的应用，能够及时掌握水域水体中浮游植物的数量，监测水域水体中业绿色的含量。在遥感监测的支持下，水体富营养化的情况得到掌握，也能及时开展治理工作。

3.4排污口污水水质监测

当然水质自动监测技术也能够应用到环保部门在处理企业污水排放监管的工作中。企业污水排放口的监测工作比较复杂，而且工作量比较大，能熟练掌握污水监测技术的员工也比较少，企业对污水排放情况有时不能及时掌握，发生突发问题不能及时发现。环保部门监管时也受到人员限制，不能做到对企业污水排放情况的实时监测，导致不能及时掌握企业污水排放情况，监管工作存在局限性。利用水质自动监控技术最大的优点大就是利用自动监控技术可以实时对污水排放情况进行监测，及时掌握污染因子排放量。同时利用远程实时监控，环境保护部门可以及时掌握排污企业污水排放情况，及时预警污水超标情况，及时处理，避免污水外排造成区域污染。

3.5有机物污染遥感监测

石油大多是有机的，但其密度相对于海水来说较低，可以在海里游泳，形成石油化学。但是和一些密度较高或水溶性较高的生物一样，它们无法区别于石油的反射率。到目前为止，利用遥测技术监测有机、COD和BOD物体的研究很少。对生物的研究主要限于有色可溶生物(CDMs)，也称为黄色物质。由于远距离主要是根据光反射来监测水质，因此有色、可溶生物对紫外线的吸收能力很强，但与物质和无水生物的反射能力并没有太大的不同。许多研究表明，随着盐度的增加，很难确定。当今大多数生物学研究通常是彩色的，重点放在海洋地区研究较少的河流和湖泊上。

结束语

水环境监测管理的开展，需要针对水污染的因素，做好水样采集、实验室监测等一系列工作，判断水域水体中各类污染物的种类、数量以及水体中悬浮物的浓度等，用高质量的水环境监测管理，调整我国水资源污染的现状，推动经济的可持续性发展。

参考文献

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