洋河水库污染现状及对策分析

通过对洋河水库污染源进行了调查分析,结果表明:(1)西洋河淀粉废水和东洋河地表径流是水库的主要污染源;(2)2004年西洋河淀粉废水排入洋河水库的总磷量为19.4 t,占全年入库总磷量的68.5%;(3)东洋河流域含氮量比较高,2004年通过地表径流带入水库的总氮量为292.8 t,占全年入库总氮量的50.2%。在调查水库污染源的基础上,建立水库水质经验模型并分别对模型进行验证,结果表明,OECD模型能较好预测洋河水库总氮、总磷浓度。最后利用该模型,对所提出的洋河水库富营养化防治方案进行计算分析比较,并确定合适的防治方案。     

Inmarsat卫星在洋河水库水情自动测报系统的应用

洋河水库水情自动测报系统的建成，为洋河水库科学调度洪水，最大限度地发挥水库防洪减灾与兴利效益提供了科学手段和技术支持，文中对系统的构成，Inmarsat卫星组网的特点进行了论述，实际应用表明水情自动化测报系统运行稳定，工作正常。     

洋河水库底泥对富营养化影响的研究

通过对洋河水库底泥中总氮、总磷含量分布及颗粒粒径的分析 ,揭示出同一库内底泥中的总氮、总磷含量与粒度有较强的相关关系。进行了底泥中磷、氮总量的估算 ,认为目前尚处于中等水平 ,且具有西高东低、北低南高的地域特征。与国内其他水库相比 ,考虑到底泥营养物质含量、水深和水体营养状态的关系 ,认为其底泥已使水体达到富营养化水平 ,底泥的影响尤其在干旱年可起主导作用 ,同水质评价结果一致。最后提出 ,在外源污染控制后 ,应进行底泥的疏浚工作 ,且应首先从氮、磷含量高、释放速度快的库南区开始。     

基于Sentinel-2影像的横山水库叶绿素a反演算法研究

针对横山水库叶绿素a参数仅采用固定站点监测,而无本地化的遥感反演算法的现状,基于Sentinel-2遥感影像和自动站点监测数据,运用相关分析法选取最佳反演波段,以此建立经验模型、BP神经网络模型和随机森林模型3种反演方法。结果表明：不同波段组合中,B8、B5/B4、(B5-B4)/(B5+B4)与自动站点监测的叶绿素a浓度值相关系数最大;构建的随机森林模型平均绝对误差1.09、均方根误差1.335、决定系数0.94,均优于另外两种模型,更加适合基于Sentinel-2影像的横山水库叶绿素a浓度反演。     

基于国产卫星多光谱影像的河流水体浊度遥感联合反演研究

基于集合建模思想,在水体光谱特征分析与敏感波段选择基础上,集成多种遥感反演模型优势,构建了河流水体浊度多光谱遥感联合反演模型(Combined Model-BP,CM-BP)。选择汉江中下游典型河段为研究区,利用2012—2013年原位观测数据,以具有较高时间分辨率和空间分辨率的国产卫星数据作为多光谱遥感数据源,测试评估了CM-BP浊度遥感反演模型适用性,并与传统波段组合模型进行精度比较,基于反演结果分析了研究区浊度时空分布特征。结果表明:基于集合建模思想构建的CM-BP模型的反演精度、适应性及稳定性均高于波段组合模型;从光谱分辨率、时空分辨率等角度考虑,环境与灾害监测预报小卫星星座系统、高分一号卫星、资源三号等国产卫星多光谱遥感数据是河流水体水质反演优选数据源;国产卫星遥感数据可以满足河流水体水质高精度、实时性与大尺度等遥感反演需要,为河流水环境监测研究提供数据基础。     

基于多波段遥感数据的库区水深反演研究

遥感反演是一种水深量测新方法,应用在库区水深量测对水库运行调度、库区淤积研究等均有着积极的作用。针对统计相关分析法中单点量测水深值代表遥感像元对应水深值这一缺陷,本文提出使用同像元多测点数据表征像元对应水深值的方法。以内蒙古海勃湾水库为研究区域,通过表征水深值与各波段组合的相关性选取水深反演因子,建立线性、二次、指数3种形式15组双波段模型与5组不同个数反演因子的多波段模型,从中遴选出较优的5个反演模型,使用未参与建模的检查点样本进行模型精度检验,通过检验结果进行模型比对。结果表明:海勃湾水库水深反演最优反演模型是由12个反演因子建立的多波段反演模型,其平均绝对误差为0.68 m,占平均水深的13.59%。结合遥感周期短、成本低的特点,该方法在一定程度上可以应用于实际,但泥沙含量大与靠近陆地的水域水深反演效果较差。     

基于神经网络的宽浅型湖泊水质反演研究

城市浅型湖泊治理是城市生态文明建设的重要组成部分。通过对黄石磁湖的IKONOS遥感影像进行预处理,建立了水质参数与卫星波段的多元线性回归模型、BP神经网络模型和RBF神经网络模型。通过比较不同模型的结果,运用可靠模型对整个湖体的COD、NH3-N、TN、TP指标进行反演。结果表明,神经网络模型对于磁湖水质指标的反演结果显著优于多元线性回归模型,其中BP神经网络模型对NH3-N、TP的模拟效果好,RBF神经网络模型对COD、TN的模拟效果较好。     

外源污染对山美水库总氮和总磷的影响分析

基于有限体积法建立了山美水库二维水量-水质耦合模型,就2010年8-10月份流域外源污染负荷对山美水库总氮与总磷的影响机理进行分析。结果表明:外源污染负荷总氮和总磷进入水库后不断迁移扩散至整个水库约经历20 d,水质整体上从Ⅲ类水降为Ⅳ~劣Ⅴ类;水库Ⅰ区总氮与总磷浓度分别增加0.16~1.32和0.12~0.34 mg/L,Ⅱ区受外源影响较小,总氮与总磷浓度增加0.05和0.075 mg/L;自入库区至出库区不同区域总氮与总磷浓度变幅较大且依次递减,并在时间上呈现一定的滞后性。研究表明:在较短时间内山美水库水质恶化主要由外源污染所致。最后结合流域内水环境现状,提出改善山美水库水环境质量的工程措施。     

Ⅱ类水体悬移质泥沙含量遥感反演综述

悬移质泥沙是水环境的重要参数之一,其含量的变化对流域生态环境有着多方面的影响。传统研究方法能够实现悬移质泥含量的精确分析,但存在布点有限、时效不足等问题,而遥感技术可弥补传统研究方法的不足,实现大面积水域的同步观测。基于悬移质泥沙含量遥感反演的4类模型:物理模型、半分析模型、经验模型、人工智能算法模型,总结了Ⅱ类水体悬移质泥沙含量遥感反演的研究进展,探讨了反演研究中存在的离水辐亮度提取难度大、混合像元不易分解等问题,并针对我国内陆山区河流,提出山区Ⅱ类水体悬移质泥沙含量遥感反演发展面临的关键问题。     

气象因素作用下于桥水库悬浮物对总磷的影响

为揭示天津市水源地于桥水库气候变化对水质的潜在影响,采用广义可加模型(generalized additive model,GAM)对2000—2011年的气象数据及水质数据进行非参数回归分析,研究降雨量、最大风速和太阳辐射与悬浮物(SS)、总磷(TP)之间的相关关系。结果表明,3种气象要素均对SS浓度具有一定影响,最大风速与SS在春季表现出显著的正相关关系,太阳辐射与SS在全年样本中同样表现为良好的正相关;由于SS的吸附性及再悬浮作用,TP与SS间也表现出显著的正相关关系。     

基于哨兵2号的白洋淀水质监测方法研究

水质监测是水环境保护的重要工作内容,为水环境评价提供重要的参数指标信息,利用卫星遥感手段进行水质监测具有大范围、长时序、低成本、周期性、快速、动态监测等优势,利用哨兵2号多光谱卫星遥感数据,结合白洋淀淀区水质国控断面实测数据,对白洋淀淀区的水质参数进行定量反演,获取淀区溶解氧、高锰酸盐指数、总磷和总氮4种参数的空间分布图,掌握白洋淀水质整体情况。实验结果表明,利用少量的水质实测数据,建立遥感水质参数反演模型,可以快速获取淀区水质连续空间分布图,并依据未来近10 d内的哨兵2号影像,预测淀区水质情况,通过模型精度验证可知,该方法可以取得较高的反演精度。     

基于Sentinel-1 SAR遥感影像的漓江流域径流反演

遥感技术作为根据电磁波理论发展起来的一种新型探测手段,具有非接触观测、测量成本低、覆盖范围广等优势,为测算径流量开辟了新思路。基于覆盖漓江流域2018年8月至2019年7月的Sentinel-1 SAR遥感影像,影像每12 d获得一组,共29组58景,采用人工阈值分割法提取漓江沿线水体平均河宽,将其分割为8个河段,与大溶江、桂林、阳朔3个相应水文站的实测径流数据进行一元回归分析,建立平均河宽-流量多项式回归方程。对比各河段建模效果,得到各测站对应的建模效果最好河段,其R~2分别为0.92、0.94和0.88。对其经验公式进行验证,径流反演平均误差最小为10%,在河道较宽、地形较缓的河段具有较好应用效果,能够实现基于遥感技术的河道流量反演。     

基于卫星遥感图像的丰满水库冰情演变规律研究

基于ENVI 5.1软件平台,采用Landsat-7和Landsat-8卫星遥感图像,对吉林市丰满水库的卫星遥感图像进行冰情解译和库表温度反演,探究丰满水库的整体冰情演变规律及其与库区水体热力演变的关系。结果表明:在整个冰期,丰满水库入流条件稳定,库区冰情受水体热力学影响显著;在结冰期,库区表层水温呈库中低、坝前和库尾高的分布规律,结冰过程从库区中部开始,逐渐向坝前和库尾发展,坝前最后封冻;在稳封期,库区冰盖下水温呈垂向逆温分布,冰盖厚度沿程分布不均匀,库尾存在10~30 km的明流段;在开河期,库区表层水温自库尾至坝前呈沿程降温分布,水库以文开河的形式自库尾向坝前逐渐开河。     

基于卫星遥感影像的水资源监测研究进展

卫星遥感技术可在影像空间监测水资源的时空分布,为分析水资源空间分布及其变化规律提供全覆盖、定量化和快速更新的基础信息。对基于卫星遥感影像数据的地表水资源、地下水资源监测研究进展进行综述,分析了卫星遥感影像监测存在的挑战和潜在的研究方向,以期为相关领域研究应用提供参考。     

基于Sentinel-2数据与遥感技术的浅河川径流量估算模型

针对西北浅川河流水文资料缺失问题,提出利用中高分辨率的Sentine-2遥感影像反演浅川径流量的方法.该文以塔里木河阿拉尔地区为例,利用2015—2020年夏、冬两季的Sentinel-2影像提取典型断面(SAL-1)处1km范围内水域像元数,结合观测获取的断面径流量数据,通过拟合"像元数-径流量"曲线得到浅川径流量估...     

基于河床糙率反演的水库入库流量测定与模型试验

利用断面试验资料推求河道糙率的主要目的并不在于寻求涧峪上游河道糙率的真实绝对值,而是通过试验资料的分析计算了解它的变化特征,为涧峪上游河道在实际的水位观测与资料分析中如何利用实测数据推求河道糙率打下基础,这也为估算较大的入库流量提供了一个新的途径。     

基于高光谱数据的汉江中下游典型河段水体悬浮物遥感反演

选择汉江中下游典型河段作为研究区域,利用2012—2013年实测水质数据及高光谱数据,基于有效信息变量筛选和神经网络算法构建研究区水体悬浮物浓度高光谱反演模型,分析评价了模型性能与估测效果,讨论了研究区水体悬浮物浓度分布特征。研究结果表明:基于变量投影重要性指数和神经网络优势构建的高光谱反演模型在反演精度、稳定性和适应性方面表现出优异的性能;而对于基于简单相关性分析构建的单波段模型和比值模型而言,建模样本选择对模型精度有较大影响,导致模型反演精度、稳定性和适用性较差;汉江中下游典型河段水体总悬浮物浓度整体上在18.8~187.0 mg/L之间变化,季节性差异明显,即春、夏两季悬浮物浓度低于秋季。     

卫星遥感调查黄河小花间水库的技术与方法

黄河小浪底至花园口区间(简称小花间)是黄河下游重要的洪水来源区,有伊洛河和沁河两条一级支流汇入黄河,支流上分布着大量的水库,而此区间黄河干流缺乏骨干水库控制洪水,调查支流的水库分布及蓄水现状,对于掌握水库蓄滞洪水、提高洪水预报的精度具有重要作用。在分析中巴地球资源卫星(CBERS)遥感图像的特点和监测水库的原理基础上,提出了卫星遥感调查黄河小花间水库的技术与方法。调查发现黄河小花间共有水库620座,平均水库密度为1.75座/(100 km2),主要分布在伊洛河中下游、沁河和蟒河的中游地区。应用结果表明CBERS遥感图像能够满足黄河小花间水库调查的要求。     

基于HJ-1 卫星遥感的广西水库水面监测

广西水资源丰富,雨热同季,降水在空间和季节分布极端不平衡,水库在水资源利用、分配和调节上起到关键作用。利用HJ-1卫星CCD晴空数据,采用单波段阈值法和目视解译法识别广西重要的4座水库:澄碧河、平龙、龟石和青狮潭水库,获取2009—2012年4座水库逐月水面监测图和监测数据,阐述水库水面对比分析,揭示水库水面动态变化成因、变化关系和遵循规律,分析广西代表水库水面积年周期变化特征、年际变化特征、月际变化特征、空域变化特征和监测特例,为水库动态管理提供科学、客观的依据,使水库在农业生产、水库增收、防灾减灾、航道交通和人畜用水等方面创造更大经济效益和社会效益。     

海河流域基于MODIS1B遥感数据反演水库库容及水深研究

采用MODIS 1B遥感数据对海河流域水库位置、面积及库容进行了分析和反演计算.建立了利用MODIS 1B数据提取水库面积的方法模型,同时根据水库库容--面积曲线反演了海河流域主要大型水库的实际库容,为利用遥感数据估计水库库容开辟了新的方法.此外,研究进一步发现:MODIS 1B数据中第二波段对于提取水深有着较好的敏感性,并利用此方法分析了海河流域大型水库的水深,同时建立了水深--反射率方程.