【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(cè)預(yù)報(bào)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(cè)應(yīng)用建模,6.4.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)分類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn),（1）環(huán)境監(jiān)測(cè)分類(lèi),2 事故性監(jiān)測(cè) 包括：事故應(yīng)急性監(jiān)測(cè)，仲裁監(jiān)測(cè) 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(dòng)監(jiān)測(cè)（監(jiān)測(cè)車(chē)、監(jiān)測(cè)船、空中監(jiān)測(cè)、遙感遙測(cè)等手段） 3 研究性監(jiān)測(cè) 任務(wù)：研究污染物自污染源排出后，其遷移變化的趨勢(shì)和規(guī)律；研究污染物對(duì)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(cè)方法等。 針對(duì)特定目的科學(xué)研究而進(jìn)行的高層次監(jiān)測(cè)，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(cè)應(yīng)用建模,6.4.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)分類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn),（2）環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系,35,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.3 污染物來(lái)源和性質(zhì),1 污染物質(zhì)的類(lèi)別 按污染類(lèi)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(lái)源：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活。 2 污染源的形式 點(diǎn)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(diǎn)等； 線(xiàn)源：行駛中的汽車(chē)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(cè)應(yīng)用建模,3 污染物質(zhì)的性質(zhì) 自然性與毒性 時(shí)空分布性 活性和持久性 生物可分解性與生物積累性 對(duì)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(xiǎn)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(cè)方法成熟的化學(xué)物質(zhì)定為優(yōu)先監(jiān)測(cè)目標(biāo)，建立環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施優(yōu)先控制和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)美國(guó)EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物名單。,6.4.3 污染物來(lái)源和性質(zhì),37,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.4 GIS在環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用,基于GIS技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)的建立，不僅可以提高對(duì)污染源的管理水平，而且在經(jīng)濟(jì)上減少了由于沒(méi)有很好管理污染源帶來(lái)的污染事故造成的經(jīng)濟(jì)損失，在社會(huì)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(cè),38,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,GIS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：,下面以湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)為例來(lái)敘述GIS空間分析在環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用建模過(guò)程,水環(huán)境監(jiān)測(cè) 植被演化監(jiān)測(cè) 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè) 森林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè) 草原與荒漠生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè) 土地變化監(jiān)測(cè) 城市污染環(huán)境監(jiān)測(cè),6.4.4 GIS在環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用,39,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（1）基本概念,湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)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(duì)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(shí)或隨時(shí)監(jiān)測(cè)。,40,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和方法,湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有種類(lèi)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(diǎn)。按應(yīng)用類(lèi)型分為空間數(shù)據(jù)（包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和專(zhuān)題空間數(shù)據(jù)）、非空間數(shù)據(jù)（包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)）。,數(shù)據(jù)類(lèi)型,41,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（2）監(jiān)測(cè)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(wàn)（城區(qū)）和1：5萬(wàn)（全?。┑娜兀ㄋ怠⑿姓^(qū)劃、等高線(xiàn)、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(zhuān)題空間數(shù)據(jù) 基于地面觀測(cè)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)的地表水環(huán)境質(zhì)量專(zhuān)題產(chǎn)品。 3 環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 湖北省歷年的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由布設(shè)在湖泊水面上的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站自動(dòng)獲取，無(wú)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的由人工手動(dòng)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(jì)劃，辦公文書(shū)數(shù)據(jù)、科研項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)、建設(shè)項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)、圖書(shū)、期刊、科技論文、專(zhuān)家咨詢(xún)、科技檔案、典型案例、科普知識(shí)、人員管理、儀器設(shè)備管理等。,42,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和方法,湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法采用以下四種監(jiān)測(cè)方法，與“3S”技術(shù)密切相關(guān)的是采用遙感監(jiān)測(cè)的方法，遙感監(jiān)測(cè)方法滿(mǎn)足對(duì)湖泊水環(huán)境進(jìn)行大范圍、全天候、全天時(shí)、連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。,43,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（3）水環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo),利用遙感的方法進(jìn)行湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)，指標(biāo)的選取至關(guān)重要。監(jiān)測(cè)指標(biāo)是對(duì)湖泊水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，根據(jù)獲取的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)湖泊水環(huán)境的評(píng)價(jià)，獲取水環(huán)境的狀況信息。 進(jìn)行監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選取除了按照國(guó)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?shí)際，以及監(jiān)測(cè)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(cè)指標(biāo)如表所示：,44,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（4）水環(huán)境監(jiān)測(cè)建模過(guò)程,使用遙感數(shù)據(jù)實(shí)施水環(huán)境監(jiān)測(cè)，主要是對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算，得到可以反映水質(zhì)狀況的遙感特征參數(shù)，通過(guò)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(xiàng)水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)水環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綜合多種水質(zhì)參數(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度、污染程度、水質(zhì)類(lèi)別等做出判別。,水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)建模流程,45,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（4）具體操作過(guò)程,遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的預(yù)處理過(guò)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(gè)部分。 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備根據(jù)原始影像的元數(shù)據(jù)計(jì)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(guò)配準(zhǔn)的方式將影像地理空間坐標(biāo)修正為真實(shí)、正確的數(shù)值； 湖區(qū)提取對(duì)所有研究水域目標(biāo)進(jìn)行識(shí)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(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（4）具體操作過(guò)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(guò)波段組合運(yùn)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(shí)期的地面實(shí)測(cè)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(guò)程中模型反演結(jié)果精度與實(shí)際地面監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)插計(jì)算分布到圖斑中的空間數(shù)據(jù)分析方法，以實(shí)現(xiàn)水環(huán)境指標(biāo)含量的真實(shí)化遙感方式表達(dá)。,47,6.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（4）具體操作過(guò)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(yàn)?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(dòng)根據(jù)相應(yīng)的反演模型，讀取遙感數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算，得到水質(zhì)參數(shù)反演圖。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?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(cè)應(yīng)用建模,6.4.5 湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè),（4）具體操作過(guò)程,基于對(duì)象分割和空