基于高分二号的城市黑臭水体动态监测
2021-03-19胡国庆陈冬花刘聪芳谢以梅刘赛赛李虎
胡国庆,陈冬花,,刘聪芳,谢以梅,刘赛赛,李虎
(1.安徽师范大学地理与旅游学院,芜湖 241000; 2.滁州学院计算机与信息工程学院,滁州 239000; 3.新疆师范大学地理科学与旅游学院,乌鲁木齐 830001)
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随着城市化的进程不断加快,居民人数的迅速增加,大量的工业废水、生活污水等排入城市河道,导致水体黑臭现象频发,不仅对城市生态环境造成恶劣影响,还影响着市容市貌以及居民的身体健康。2015年4月2日国务院颁发的《水污染防治行动计划》(“水十条”)[1]明确提出,到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除。卫星遥感技术具有的效率高、成本低、可长时间周期监测等优势,为环境保护[2]和黑臭水体的动态监测提供了新思路和解决方案。需要注意的是,利用遥感手段监测水体时,只能依靠光学信号监测水体的“黑”而无法监测水体的“臭”,对于只发出臭味而颜色正常的水体,光学遥感手段是无法监测到的,而大多情况下,水体受到污染时,常常同时出现刺鼻气味以及颜色异常等现象,因此,以下统称为黑臭水体的遥感监测。
早期的黑臭水体遥感识别研究集中在对类似的“黑水现象”或“黑水团”的研究,Nichol[3]运用Landsat TM影像成功识别了新加坡一个河口的黑水区域; Zhao等[4]利用MODIS和SeaWiFS数据,基于443 nm的离水辐射率和CDOM吸收系数提取了2002年和2012年2年的佛罗里达礁群黑水。随着国内外学者对水体光学特性和水质分析的研究不断深入,涌现了各种遥感识别算法,靳海霞等[5]利用高分二号(GF-2)卫星融合影像对北京市城镇水体进行水体岸线提取和水质参数反演,利用水质参数浓度构建综合营养状态指数来判定河流黑臭情况;……
