葫芦岛地区水体污染的卫星遥感监测示范研究.doc

葫芦岛地区水体污染的卫星遥感监测示范研究 葫芦岛地区水体污染的卫星遥感监测示范研究 郭志军 葫芦岛市环境监测中心站,辽宁葫芦岛 摘要:以葫芦岛地区为示范区域,采用卫星、地面、水体同步与准同步监测的方法,对示范区域水库水质和污染河段在研究 主要污染物污染程度与波谱特性间的定量、半定量关系基础上,探索了水体污染卫星遥感监测中的关键技术,进而结合应用需 求,建立宏观、快速的水体污染卫星遥感监测示范系统。对总体设计方案和技术指标、主要研究内容和方法、同步或准同步监测与 分析做了简要阐述。 关键词:污染水体;卫星遥感;监测研究;葫芦岛地区:,,. . . ; : ;; 中图分类号: 文献标识码: 文章编号:?? .技术指标 引言 ..污染水体波谱特性数据收集 本项研究选择水体污染比较严重的渤海西岸葫 。 测量波谱范围:~ 芦岛地区为示范区域,从污染水体的波谱特性测量人 ..水体主要污染物成分分析及其在波谱响应中 手,采用卫星、地面、水体同步与准同步监测的方法,对 的贡献 污染河段和水库水质在研究主要污染物的污染程度与 确定水体污染指标,,油等与波谱响应 波谱特性间的定量、半定量关系的基础上,探索了水体 的定量半定量关系;对富营养化水体,确定总磷、 污染卫星遥感监测中的关键技术,进而结合应用需求, 叶绿素与波谱响应的关系。 构建宏观、快速的水体污染卫星遥感监测示范系统。 。.卫星数据性能指标【 总体设计方案与技术指标 ...美国陆地卫星一 谱段范围:.?.,...,.?., .总体设计方案‘ .~. ;地面宽度: 葫芦岛地区水体污染卫星遥感监测示范系统研 ;地面分辨率: ; 每波段象元数: 象元。 究程序见图。 资料收集与分析 ... 中巴地球资源号卫星 ● 相机,,,,,谱段 设计星地 编制水质 编制水环 编制光谱 采样技术 境分析方 同步监测 谱段范围:..,..,.~.,.~ 地面测量 法规程 试验方案 方案 规程 .,.加.斗;地面象元分辨率:. ;地面幅 宽: ;每波段象元数: 象元。 水体波谱特性测量 建立相关模型 水体污染卫星遥感监测试验 红外多光谱,,,谱段 建立数据库 谱段范围:...,.~.,.~., ’ 系统联网试还仃 .?.¨;地面分辨率:. ,,、 象元 图葫芦岛地区水体污染卫星遥感监测示范系统研究程序 ,;地面幅宽: ;每波段象元数: 收稿日期:?;修订日期:?。 作者简介:郭志军,男,年生,教授级高级工程师,主要从事环境监测管理工作。,,、象元。 型地物光谱仪是安徽光机所研制的用于地面 物体光谱测量的仪器。该仪器利用元线阵 主要研究内容和方法 作为探测器,波长范围为~ ,光谱分辨率 . 内容 ,灵敏度高。仪器一次可连续工作 ,存储多达 ..污染水体波谱特性测量 条曲线:并配有接口,可方便地与机连接进 行数据传输。为使仪器更适合低反射水体的测量,对 结合高分辨光谱测量,在监测断面的监测点上, 取样分析污染水体、油、总磷和叶绿素等的 仪器进行了改进。探测小的辐射度变化采用提高增 益的方法,而信噪比的增加由增加积分时间得到。 含量,建立主要污染指标与波谱特性的定量或半定 量关系。 测量仪器的定标。传感器定标是保证测量 数据准确可靠的极重要的一个方面。在每次测量前 ..卫星遥感探测内陆水体污染的试验研究 后,都要对光谱测量仪器严格进行光谱定标和辐射 在水体污染遥感监测示范区域,开展卫星、地 面、水质的同步遥感试验,同步或准同步获取示范区 定标。 ..地面测量方案 域水体污染的卫星遥感数据、地面光谱数据和水质 本项目制定了水质采样技术规程、项目水环境 分析化验数据。 ..建立内陆水体污染波谱特性测量和卫星遥感 分析方法规程、建立高精度辐射定标方法、提取水体 特征信息的方法、项目星地同步试验方案设计。 监测示范系统 在葫芦岛示范区域,进行污染水体卫星遥感监 结果与分析 测、地面水体光谱特性测量和水质分析的示范试验 研究,数字信息通过计算机信息网络系统构成有机 .波谱特性同步监测结果 的网络信息系统。 葫芦岛典型示范水体同步监测波谱特性曲线见 .方法 图。 ..野外地面光谱测量规范 地面波谱测量方法。考虑到太阳和大气的 影响,野外地面一般测量水体的二向反射比因子 。它是通过测量在相同的照射和观测条件下 水体反射的辐亮度和完全反射漫射体反射的辐亮 度,然后求比值得到的。 一 矗皖,识;研,妒,轰粼 零  式中,,仇;,饵为目标的双向反射比因子; 褥 盔 厶统,仍;,仍为目标反射的辐亮度;,纯;研,似 怄 为完全反射漫射体反射的辐亮度。 波长/ 实际测量中,采用反射参考板代替完全反射漫射 .五里河葫芦岛段 体,使用一台波谱仪器顺序测量在相同的照射和观测 图葫芦岛地区典型示范