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基于多源遥感卫星的滇池水质监测

来源:SpaceWill  日期:2021-08-19

湖泊是地球上最重要的淡水资源之一,在国民经济发展中起着非常重要的作用。随着人口增长及工农业的发展,人类生产生活用水的大量排放致使地表及地下水体污染、水质发生变化。水质监测在水污染控制、水资源保护以及水环境治理等方面起着至关重要的作用。

滇池是典型的低纬度、高海拔、浅水湖泊,是我国云贵高原地区的最大湖泊。滇池流域城市化进程的加速和工业的急剧发展可能导致其水资源污染的加剧。利用遥感卫星长期、高频次、大范围监测的优势迅速获取水库、湖泊、海洋等区域的影像,是水体质量监测的有效手段,可为流域的发展决策管理提供有效的科学依据。

滇池高分辨率遥感卫星影像
滇池区域水质示意图(图片来源于网络)

利用多源遥感卫星影像结合水质实测数据,获取区域水温、叶绿素a、溶解氧等估算结果从而实现水质监测,可为水资源的生态安全管理提供重要的信息支持。

水质监测数据应用情况

01

滇池历年水体面积监测

遥感影像能够大面积、快速的获取历年水体信息,能够实现河湖或内陆水域水资源管理、水质监测等应用。利用高分辨率多光谱卫星影像数据,监测滇池2014至2019每年一期的水体面积。

滇池历年水体指数提取结果
滇池历年水体矢量自动提取结果

02

滇池历年温度反演结果

利用热红外影像反演水温,监测滇池2014年至2019年共6期的水温变化,发现水温相对较高的区域集中在岸边,可能与人为活动有关。

03

滇池叶绿素a含量结果

利用高分辨率多光谱卫星数据,对滇池水体的光谱特性进行分析,并建立敏感波段和叶绿素a含量之间的关系,结果发现北部区域叶绿素a含量整体较高,可能是受植被覆盖增多影响或为环境污染所致。

04

滇池酸碱度结果

利用高分辨率多光谱卫星影像和实地监测数据建立湖泊酸碱度估算模型获取水体酸碱度结果。发现滇池整体pH值呈弱碱性,个别地区偏弱酸性,北部区域和西南部区域存在浮动,可能发生了不同程度的污染。

*酸碱度结果需基于遥感卫星影像和实测数据,此次滇池实测数据较少,整体结果可能与实际结果有偏差。

05

滇池溶解氧结果

同理,建立溶解氧估算模型获取溶解氧结果,得出滇池大部分区域溶解氧含量一致,北部区域和部分西南区域溶解氧含量较高,可能受藻类等植物生长影响;东北部区域溶解氧含量较低,可能受到污染。

*溶解氧结果需基于遥感卫星影像和实测数据,此次滇池实测数据较少,整体结果可能与实际结果有偏差。

基于卫星遥感技术的河湖生态环境管理不仅为各省市、各行业部门提供基础数据与服务,支持推进河湖长制,促进区域经济社会发展,同时也积极响应生态文明建设的号召,给产业链的各个环节带来了明显的经济和社会效益。