【文章內(nèi)容簡介】 大量數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，研究污染擴(kuò)散模式和規(guī)律，為預(yù)測預(yù)報環(huán)境質(zhì)量，控制環(huán)境污染和環(huán)境治理提供依據(jù)。,33,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.2 環(huán)境監(jiān)測分類和標(biāo)準(zhǔn),（1）環(huán)境監(jiān)測分類,2 事故性監(jiān)測 包括：事故應(yīng)急性監(jiān)測，仲裁監(jiān)測 任務(wù)：確定事故型污染的污染程度、危及范圍，以便采取有效措施降低和消除危害。 通常采用流動監(jiān)測（監(jiān)測車、監(jiān)測船、空中監(jiān)測、遙感遙測等手段） 3 研究性監(jiān)測 任務(wù)：研究污染物自污染源排出后，其遷移變化的趨勢和規(guī)律；研究污染物對人體和生物體的危害性質(zhì)和影響程度；研究新污染因子的監(jiān)測方法等。 針對特定目的科學(xué)研究而進(jìn)行的高層次監(jiān)測，為環(huán)境科學(xué)理論研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。,34,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.2 環(huán)境監(jiān)測分類和標(biāo)準(zhǔn),（2）環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),中國現(xiàn)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系,35,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.3 污染物來源和性質(zhì),1 污染物質(zhì)的類別 按污染類型：大氣、水體、土壤污染物等； 按污染物形態(tài)：氣體、液體、固體污染物； 按污染物性質(zhì)：化學(xué)、物理、生物污染物； 按污染物來源：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、生活。 2 污染源的形式 點源：濃稠集中的排放。工廠煙囪、污水排放口、固體廢 物集中堆放點等； 線源：行駛中的汽車沿街排放尾氣； 面源：稀淡分散的排放。農(nóng)田徑流、灌溉排水、降雨、農(nóng) 藥和化肥的大面積施用。,36,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,3 污染物質(zhì)的性質(zhì) 自然性與毒性 時空分布性 活性和持久性 生物可分解性與生物積累性 對生物體的協(xié)同作用與拮抗作用 4 優(yōu)先污染物 將潛在危險性大（難降解、具有生物積累性、毒性大和三致物質(zhì)），在環(huán)境中出現(xiàn)頻率高、殘留高、檢測方法成熟的化學(xué)物質(zhì)定為優(yōu)先監(jiān)測目標(biāo)，建立環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，實施優(yōu)先控制和重點監(jiān)測美國EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物名單。,6.4.3 污染物來源和性質(zhì),37,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.4 GIS在環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用,基于GIS技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測的建立，不僅可以提高對污染源的管理水平，而且在經(jīng)濟(jì)上減少了由于沒有很好管理污染源帶來的污染事故造成的經(jīng)濟(jì)損失，在社會發(fā)展層次上保障了人民生活安全和提高了人民的生活質(zhì)量。,大氣污染環(huán)境監(jiān)測,38,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,GIS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用包括以下幾個方面：,下面以湖泊水環(huán)境監(jiān)測為例來敘述GIS空間分析在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用建模過程,水環(huán)境監(jiān)測 植被演化監(jiān)測 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測 森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測 草原與荒漠生態(tài)環(huán)境監(jiān)測 土地變化監(jiān)測 城市污染環(huán)境監(jiān)測,6.4.4 GIS在環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用,39,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（1）基本概念,湖泊水環(huán)境監(jiān)測是指按照湖泊中水體的循環(huán)規(guī)律（降水、地表水和地下水）和湖泊的水文條件，對湖水的質(zhì)和量以及水體中影響生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量的各種人為和天然因素所進(jìn)行的統(tǒng)一的定時或隨時監(jiān)測。,40,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)和方法,湖泊水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)具有種類繁多、數(shù)量巨大、媒體形式多種、數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜、與地域分布有密切關(guān)系等特點。按應(yīng)用類型分為空間數(shù)據(jù)（包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和專題空間數(shù)據(jù)）、非空間數(shù)據(jù)（包括監(jiān)測數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)）。,數(shù)據(jù)類型,41,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)和方法,1 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù) 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)包括：1：1萬（城區(qū)）和1：5萬（全?。┑娜兀ㄋ?、行政區(qū)劃、等高線、道路交通、居民地等）矢量數(shù)據(jù)； 多源遙感影像數(shù)據(jù)（TM影像、環(huán)境災(zāi)害小衛(wèi)星影像等）。 2 專題空間數(shù)據(jù) 基于地面觀測技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測點位、監(jiān)測斷面、污染源的空間數(shù)據(jù)等； 基于多源遙感影像數(shù)據(jù)反演或提取的環(huán)境遙感信息產(chǎn)品； 基于多源遙感影像數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)的地表水環(huán)境質(zhì)量專題產(chǎn)品。 3 環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù) 湖北省歷年的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，由布設(shè)在湖泊水面上的自動監(jiān)測站自動獲取，無監(jiān)測站點的由人工手動獲取。 4 環(huán)境管理數(shù)據(jù) 環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)、環(huán)保工作計劃，辦公文書數(shù)據(jù)、科研項目管理數(shù)據(jù)、建設(shè)項目管理數(shù)據(jù)、圖書、期刊、科技論文、專家咨詢、科技檔案、典型案例、科普知識、人員管理、儀器設(shè)備管理等。,42,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)和方法,湖泊水環(huán)境監(jiān)測方法采用以下四種監(jiān)測方法，與“3S”技術(shù)密切相關(guān)的是采用遙感監(jiān)測的方法，遙感監(jiān)測方法滿足對湖泊水環(huán)境進(jìn)行大范圍、全天候、全天時、連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測。,43,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（3）水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo),利用遙感的方法進(jìn)行湖泊水環(huán)境監(jiān)測，指標(biāo)的選取至關(guān)重要。監(jiān)測指標(biāo)是對湖泊水環(huán)境進(jìn)行評價的基礎(chǔ)，根據(jù)獲取的指標(biāo)實現(xiàn)湖泊水環(huán)境的評價，獲取水環(huán)境的狀況信息。 進(jìn)行監(jiān)測指標(biāo)的選取除了按照國家標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382002)中的標(biāo)準(zhǔn)選取外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)睾吹膶嶋H，以及監(jiān)測指標(biāo)變化是否能反映到遙感影像上，綜合考慮后選取的監(jiān)測指標(biāo)如表所示：,44,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（4）水環(huán)境監(jiān)測建模過程,使用遙感數(shù)據(jù)實施水環(huán)境監(jiān)測，主要是對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運算，得到可以反映水質(zhì)狀況的遙感特征參數(shù)，通過構(gòu)建反演模型或利用空間分析方法，提取水體目標(biāo)中的各項水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)水環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)，綜合多種水質(zhì)參數(shù)對監(jiān)測水體的富營養(yǎng)化程度、污染程度、水質(zhì)類別等做出判別。,水環(huán)境遙感監(jiān)測建模流程,45,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（4）具體操作過程,遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 水環(huán)境遙感監(jiān)測的預(yù)處理過程包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、輻射定標(biāo)、幾何校正和湖區(qū)提取4個部分。 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備根據(jù)原始影像的元數(shù)據(jù)計算輻射定標(biāo)系數(shù)； 輻射定標(biāo)使用該定標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)換影像DN 值到地表反射率； 幾何校正通過配準(zhǔn)的方式將影像地理空間坐標(biāo)修正為真實、正確的數(shù)值； 湖區(qū)提取對所有研究水域目標(biāo)進(jìn)行識別，轉(zhuǎn)換其他陸地目標(biāo)為影像背景。,46,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（4）具體操作過程,2 水環(huán)境指標(biāo)提取 不同水質(zhì)的水體在遙感影像上有較明顯的反映，使用預(yù)處理后的遙感影像數(shù)據(jù)，借助光學(xué)－ 生化/光學(xué)－ 物理模型，通過波段組合運算的方式構(gòu)造多種具有光學(xué)、生化、物理或混合特性的特征，將其與同一時期的地面實測數(shù)據(jù)建立關(guān)系模型，尋找最佳的數(shù)學(xué)模型描述二者間的數(shù)值關(guān)系。 為了避免應(yīng)急過程中模型反演結(jié)果精度與實際地面監(jiān)測差異明顯的情況，采用先把遙感影像分割為湖區(qū)圖斑，再將地面監(jiān)測點數(shù)據(jù)內(nèi)插計算分布到圖斑中的空間數(shù)據(jù)分析方法，以實現(xiàn)水環(huán)境指標(biāo)含量的真實化遙感方式表達(dá)。,47,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（4）具體操作過程,指標(biāo)提取模塊有兩種方式提取水環(huán)境參數(shù)，具體如下： 經(jīng)驗?zāi)Ｐ头囱?指標(biāo)反演讓系統(tǒng)操作員選擇需要反演的水質(zhì)指標(biāo)，模塊即自動根據(jù)相應(yīng)的反演模型，讀取遙感數(shù)據(jù)并進(jìn)行計算，得到水質(zhì)參數(shù)反演圖。根據(jù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ头囱莸墓酱笾氯缦拢?式中，Y代表水質(zhì)指標(biāo)數(shù)值；BBBB4分別代表遙感數(shù)據(jù)第一、二、三、四波段反射率值。,48,6.4 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測,（4）具體操作過程,基于對象分割和空