中国典型城市黑臭水体光学特性分析及遥感识别模型研究

多源数据对黑臭水体整治的遥感监测随着城市化进程的加快，城市水体环境问题日益突出，其中黑臭水体的治理成为当前环保领域的重要任务。

黑臭水体不仅直接影响周边居民的生活质量，还对水生态环境造成了严重破坏。

对黑臭水体的治理和监测显得尤为重要。

而遥感技术由于其全天候、高时空分辨率等优势，成为黑臭水体监测的重要手段。

本文将重点讨论多源数据对黑臭水体整治的遥感监测的应用和意义。

一、遥感技术在黑臭水体监测中的应用1. 多光谱遥感数据多光谱遥感数据是遥感技术最常用的数据之一，它具有多频道、全天候、高时空分辨率等优势。

在黑臭水体监测中，多光谱遥感数据可以通过反演水体色素浓度、透明度、藻类含量等信息，从而间接判断水体受污染程度。

通过多光谱数据的分析，可以快速、精确地识别黑臭水体的分布范围和污染等级，为整治工作提供科学依据。

高光谱遥感数据具有更多的光谱波段，可以提供更为详细的物质信息。

在黑臭水体监测中，高光谱遥感数据可以更准确地辨别水体中的有机物质、叶绿素含量、溶解有机质等指标，有助于分析污染物的类型和来源。

高光谱数据还可以应用于水体富营养化程度的监测，为黑臭水体整治提供更加全面的数据支持。

3. SAR（合成孔径雷达）数据SAR数据具有独特的穿透性和反射性，可以在不同天气条件下获取地表信息。

在黑臭水体监测中，SAR数据可以通过反演水体的粗糙度、表面覆盖物等特征，精准地识别出水体的污染情况。

而且，SAR数据还可以应用于水体变化的监测，及时发现水体衰退和污染扩散等现象，为黑臭水体治理提供及时的监测和预警。

以上三种遥感数据分别从光谱信息、化学成分、地形特征等方面提供了丰富的水体监测信息，有助于科学全面地了解黑臭水体的污染状况，为黑臭水体整治提供科学依据和技术支持。

二、多源数据对黑臭水体整治的意义1. 提高监测的精度和全面性传统的黑臭水体监测往往依赖于地面调查和水质采样，存在采样点有限、监测周期长、数据不全面等问题。

而多源遥感数据可以通过卫星遥感和无人机遥感等手段实现对全球范围、高时空分辨率的水体监测，能够更准确地反映水体受污染的情况，提高监测的精度和全面性。

多源数据对黑臭水体整治的遥感监测近年来，随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，城市黑臭水体问题日益突出。

黑臭水体不仅对周围环境造成污染，还给居民生活带来严重影响。

为了有效解决黑臭水体问题，利用多源数据对黑臭水体进行遥感监测已成为一种重要的手段。

本文将从多源数据的获取、遥感监测的方法以及对黑臭水体整治的实际应用等方面进行探讨。

一、多源数据的获取遥感监测黑臭水体需要获取多种类型的数据，主要包括遥感影像数据、水质监测数据、环境监测数据等。

遥感影像数据是进行黑臭水体监测的基础数据，可以通过卫星、航空等平台获取。

通过遥感影像数据，可以获取到黑臭水体的位置、范围和分布情况，为后续的监测和治理工作提供重要依据。

水质监测数据和环境监测数据也是非常重要的数据来源，可以从地面监测站点获取到，这些数据可以反映出黑臭水体的污染程度和环境状况，为对黑臭水体的整治提供参考。

二、遥感监测的方法在获取到多源数据之后，需要利用遥感技术对黑臭水体进行监测。

遥感监测黑臭水体主要可以采用光学遥感和雷达遥感两种方法。

光学遥感主要是通过卫星、航空等平台获取黑臭水体的高分辨率影像，利用影像处理技术进行特征提取和分类，从而实现对黑臭水体的监测。

而雷达遥感则是利用合成孔径雷达（SAR）等技术获取黑臭水体的反射和散射信息，通过数据处理和分析得到黑臭水体的特征参数，实现对黑臭水体的遥感监测。

除了光学遥感和雷达遥感，还可以结合地理信息系统（GIS）技术进行综合分析和建模。

通过GIS技术，可以将遥感影像数据、水质监测数据、环境监测数据等多源数据进行集成，实现对黑臭水体的综合监测和分析。

还可以利用GIS技术进行空间分布分析和环境风险评估，为黑臭水体整治提供科学依据。

三、对黑臭水体整治的实际应用利用多源数据对黑臭水体进行遥感监测的结果，不仅可以直观地展现黑臭水体的分布、范围和污染程度，还可以为黑臭水体的整治提供科学依据和技术支持。

在实际应用中，遥感监测可以帮助相关部门及时掌握黑臭水体的动态变化情况，开展整治工作。

多源数据对黑臭水体整治的遥感监测【摘要】黑臭水体是当今严重的环境问题，对人们的健康和生活质量产生负面影响。

本文基于多源数据对黑臭水体整治的遥感监测进行研究，通过分析黑臭水体问题现状、遥感技术在水体监测中的应用以及多源数据在整治中的作用，探索了遥感监测在黑臭水体整治中的价值和作用，在整治效果评估中取得了积极成果。

本文结论指出多源数据在遥感监测中的优势，展望了未来的研究方向，总结了本文的重要发现和贡献。

通过本文的研究，有望为黑臭水体的整治提供有效的监测和评估手段，为环境保护和人类健康作出更大的贡献。

【关键词】关键词：黑臭水体整治、遥感监测、多源数据、水体监测、整治效果评估、优势、未来展望、研究背景、研究目的、研究意义、现状分析、探索、总结。

1. 引言1.1 研究背景黑臭水体是指同时具有黑色和恶臭特征的水体，是城市水环境中的一种严重污染形式。

由于城市化进程的加速和城市污水、工业废水直排未经处理等原因，黑臭水体问题一直是困扰城市环境和居民生活的严重环境问题。

黑臭水体不仅给周围的居民带来不良的生活环境，还对水环境和生态系统造成严重危害。

研究背景下，对黑臭水体问题的深入探讨及遥感监测技术在黑臭水体整治中的应用具有重要的现实意义和理论价值。

通过研究多源数据对黑臭水体整治的遥感监测，有助于更好地了解黑臭水体的分布情况、了解整治效果、推动黑臭水体治理工作的开展。

1.2 研究意义传统的监测手段存在采样不全、监测频次低、反馈滞后等问题，而多源数据对黑臭水体整治的遥感监测可以通过卫星遥感、无人机遥感、地面监测等多种数据源的融合，实现对水体污染状况的全方位监测，为水体整治工作提供更为全面的数据支持。

多源数据的综合利用还能够更好地发现黑臭水体问题的隐蔽性和复杂性，为整治工作提供更深入的分析依据。

研究利用多源数据进行遥感监测对黑臭水体整治的意义重大，能够推动水体环境监测和整治工作的进一步发展，促进城市水环境质量的改善，保护人民群众的生态环境权益。

中国典型城市黑臭水体光学特性分析及遥感识别模型研究中国典型城市黑臭水体光学特性分析及遥感识别模型研究近年来,随着我国社会经济的快速发展,城市规模的日益膨胀,城市居民人口的快速增长,城市污水排放量急剧增加,导致城市黑臭水体大面积出现。

城市河流黑臭问题目前已经成为我国许多大中城市突出的环境问题。

与黑臭水体常规地面监测手段相比,遥感技术获得的监测信息具有时间和空间上的相对连续性,动态范围大,不仅有助于从区域层面把握黑臭水体特征,而且有利于及时、全面掌握黑臭水体的发生、发展与演变迁移过程,因此可节省大量人力、物力和时间花费。

以卫星遥感为主要手段的天地一体化黑臭水体遥感识别研究具有重要意义。

本文以北京、长春和沈阳三个典型北方城市,杭州、无锡和常州三个典型南方城市黑臭水体区域为试验区,经过多次野外水体综合试验,获取了黑臭水体水质参数、表观光学量和固有光学量等数据,并构建了我国典型城市黑臭水体光学特性数据库,基于这些数据开展了三个方面的研究工作:黑臭水体水质参数特性分析、表观光学特性分析和固有光学特性分析,并提出了两种基于实测遥感反射率的黑臭水体识别模型。

本文主要取得的研究成果是:(1)分别分析了重度黑臭、轻度黑臭和一般水体固有光学量、表观光学量和水质参数特性,为识别模型构建奠定了基础;(2)基于实测遥感反射率首次建立了分类决策树,先划分了重度、轻度和一般水体三个大类,进一步将重度黑臭和轻度黑臭按照光谱特征细分为多个类别;(3)提出一种基于实测遥感反射率的黑臭水体识别方法—饱和度法,选取合适阈值进行黑臭识别,并对结果进行精度验证,结果表明,该方法可以有效地识别研究区域黑臭水体和一般水体;(4)提出一种基于实测遥感反射率的黑臭水体识别方法—光谱指数法,选取合适阈值进行黑臭识别,并对结果进行精度验证,该方法可以有效地识别研究区域黑臭水体、轻度黑臭水体和一般水体;(5)改善了《城市黑臭水体整治工作指南》中重度、轻度黑臭和一般水体的DO、ORP、NH3-N和透明度判别指标。

多源数据对黑臭水体整治的遥感监测随着城市化进程的加快和环境污染问题的日益严重，黑臭水体已经成为旧城区环境治理领域中的一大难题。

近年来，政府已经采取了大量的措施来对黑臭水体进行整治，但是对于水体污染的监测和评估还面临着很大的困难。

传统的监测方法需要大量的人力和物力，而且不能及时获取到水体污染的情况。

因此，利用遥感技术对黑臭水体进行监测已经成为一个研究的热点。

黑臭水体是指水体受到多种污染因素影响，导致水体表面产生大量浮沫或者水体发出难闻的臭味，同时在水体底部积累大量有机物。

黑臭水体一旦形成，对于城市和居民的健康安全、经济建设和环境保护都有很大的影响。

遥感技术是通过卫星或者飞机对地球进行观测并记录地面上的信息，可以通过监测水体的光谱反射、温度以及悬浮物浓度等参数，对黑臭水体进行监测，减少人力和物力的投入，提高监测效率。

多源数据是指利用多种遥感数据进行分析和处理，以获取更加全面和准确的信息。

在黑臭水体的整治中，多源数据的应用可以提高监测的精度和覆盖范围。

例如利用高分辨率卫星图像进行黑臭水体的识别和定位，结合地面气象数据进行黑臭水体的特征分析，利用激光雷达对水体的深度进行测量，综合小时的遥感数据来判断水体的污染程度和健康状况。

多源数据的综合应用可以使监测结果更加科学和可靠，对黑臭水体治理具有重要的意义。

在黑臭水体的遥感监测中，水体的光谱反射是一个重要的参数。

由于黑臭水体受到有机污染物的影响，水体中的颜色会发生变化。

一般来说，水体的颜色可以通过计算水体反射光谱中的三个波段—蓝、绿和红来确定。

但是由于黑臭水体的光学特性与普通水体有所不同，黑臭水体的光谱特征是比较复杂的，需要结合多种遥感数据进行综合分析和处理，以减少误判和漏判的情况。

此外，水体温度也是一个重要的参数，对于黑臭水体的监测也具有重要的意义。

由于水体中的有机物质的大量存在，会影响水体的热容。

因此，黑臭水体的温度比普通水体要高，这也是遥感监测中的一个重要指标。

分析城市黑臭水体遥感监测与筛查研究进展隋明祥摘要：城市黑臭水体是水体污染的一种极端现象，也是目前较为突出的城市环境问题。

传统黑臭水体监测主要依靠地面人工测量，耗时费力，加上采样点位布置数量和监测频率有限导致传统黑臭水体检测方式对城市黑臭水处理效率低下，效果不理想。

大数据支持下的遥感监测技术能够提升城市黑臭水治理成效。

为此，文章结合城市黑臭水出现原因机理以及遥感监测技术在城市黑臭水治理中的原理，具体分析应用遥感检测技术优化处理城市黑臭水的策略。

关键词：城市黑臭水;遥感技术;筛查研究进展TP311 ：A ：1009-3044（2018）31-0243-02城市黑臭水体主要是指在城市建设区内部存在的令人作呕的水体统称，黑臭是水体有机污染发展的一种极端现象，一般是由于水体缺氧和有机物的腐败导致的，在城市化的发展进程下，城市黑臭水污染问题已经成为城市发展建设需要解决的问题之一。

城市黑臭水体通常分布范围较广，河宽一般较窄，易受到两岸环境的影响。

在检测黑臭水体污染的时候，传统的地面采样监测方式获取的河道水质信息十分有限，在一定程度上加大了黑臭水体的监测难度。

遥感技术以其宏观、大面积同步观测以及持续观测的特点能够为城市黑臭水体污染治理提供重要手段的支持，辅助使用大数据和地理信息系统则是能够在以往的基础上进一步提升城市黑水污染治理成效。

1 城市黑臭水體的成因和机理从2015年开始，环境保护部门卫星环境使用基地开展了地区城市黑臭水遥感监测施工操作，在具体施工操作中，卫星基地应用高分辨率的卫星数据信息来收集各种类型的遥感数据信息，之后根据北京地区的黑臭水水体综合治理名单开展了一系列遥感监测和空间解剖处理工作。

从遥感监测数据图像中可以发现，北京地区的黑臭水体总体长度是280.75km，有80%左右的成分是轻度黑臭水体，剩下的都是重度黑臭水体。

结合遥感数据信息显示，地区的黑臭水体数量较多的是集中在通州地区，黑臭水体的长度和面积也达到了最大。

多源数据对黑臭水体整治的遥感监测随着城市化进程的加快，城市水体污染问题日益突出。

黑臭水体一直是城市水环境治理的重点难点问题。

传统的黑臭水体整治一直面临着监测手段粗糙、数据更新慢、局部盲区等问题。

而遥感技术的发展为黑臭水体整治提供了新的手段和途径。

本文将探讨多源数据对黑臭水体整治的遥感监测，以期为城市水环境整治提供更加科学精准的数据支持。

一、遥感技术在黑臭水体整治中的重要作用遥感技术是通过卫星、航空器等获取地球表面信息的技术手段。

它具有广覆盖、高精度、快速更新等优势，可为黑臭水体整治提供丰富的多源数据。

遥感技术可以实现对黑臭水体的全天候全时段监测，不受地域和气象条件的限制，可以对整个城市范围内的黑臭水体进行监测。

遥感技术可以获取高分辨率的影像数据，可以对水体的形态、颜色、悬浮物、气味等特征进行识别和监测。

遥感技术可以实现数据的快速更新和多期对比分析，有助于发现黑臭水体的演变规律和趋势变化，为整治提供科学依据。

遥感技术对黑臭水体整治具有重要的作用和意义。

二、多源数据在遥感监测中的应用1. 遥感影像数据遥感影像数据是遥感监测的基础数据，可为黑臭水体的监测和分析提供空间信息。

通过遥感影像数据，可以获取黑臭水体的空间分布、水体类型、水体面积、水体变化等信息。

利用遥感影像数据可以进行水质参数反演，如浊度、叶绿素、藻华等参数反演，从而全面掌握水质信息，指导黑臭水体的整治工作。

遥感雷达数据具有穿透云雾、全天候观测等特点，可为黑臭水体的监测提供重要信息。

遥感雷达可以获取水体的粗糙度、风浪等信息，进而判断水体的污染程度和黑臭程度。

遥感雷达还可以获取大面积水体的实时监测数据，为黑臭水体的整治提供实时数据支持。

3. 其他多源数据除了遥感影像数据和遥感雷达数据外，还可以利用多种遥感数据对黑臭水体进行监测。

激光雷达可以获取水体的高程信息，红外遥感可获取水体的温度信息，多光谱遥感可以获取水体的光谱信息等。

这些多源数据的综合应用可以为黑臭水体整治提供更加全面的数据支持。

基于高分二号卫星融合数据的城镇黑臭水体遥感监测研究靳海霞;潘健【摘要】为研究通过卫星遥感手段监测城镇黑臭水体位置分布的可行性,利用高分二号卫星融合影像数据对北京市城镇水体进行水体岸线提取和水质参数反演.水质参数包括叶绿素a、悬浮物浓度、透明度和营养化指数.基于水体岸线提取结果和反演的各类水质参数的指数分布图,结合预先设定的水体黑臭程度遥感判别指标,对北京市9处水体河段水质进行综合遥感判读,辅以实地调查验证.研究结果表明,利用高分二号卫星融合影像能够很好的识别城镇区域内宽度较窄的河道岸线,并判定水面浮萍的存在,定量反演出的水体单位面积内悬浮物浓度、透明度和营养状态指数能够反映水体的黑臭程度,各河段水体黑臭程度的遥感判别结果与官方公布的结果基本一致.%To study the feasibility of monitoring the position of the urban black smelly water distribution by means of satellite remote sensing,there using of GF-2 image fusion data extract coastline and inversion water quality parameters for Beijing urban water body.Water quality parameters including chlorophyll a,suspended solids concentration,transparency and eutrophication index.Based on the coastline extraction result and inversion of all kinds of water quality parameters of the index distribution,combined with the preset water black smelly degree index of remote sensing,9 places of the river water quality in Beijing are for remote sensing interpretation,complemented by field investigation verification.The results show that GF-2 satellite image fusion can well identify the narrow width of the river coastline of cities and towns,and determines the presence of water duckweed.Quantitative inversion of water per unit area ofsuspended solids concentration,transparency and nutritional status index can reflect the extent of black-odor water body,and the results of each river water black-odor sensing the degree of discrimination and official results are basically the same.【期刊名称】《国土资源科技管理》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】11页(P107-117)【关键词】高分二号;影像融合;黑臭水体;透明度;富营养化【作者】靳海霞;潘健【作者单位】山西农业大学信息学院,山西太谷 030800;中国地质大学(北京) 土地科学技术学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P407.8根据住房和城乡建设部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》，城市黑臭水体是城市内不良水体的统称，该种水体具有令人不悦的色彩和(或)散发令人不适的气息。

遥感识别黑臭水体的技术方案黑臭水体是一种污染源的重要组成部分，亟需全面控制和管理。

目前，实现黑臭水体排放状态的监测工作主要是采用传统的现场抽水和实地观测监测。

该方法存在时空覆盖范围小、效率低等问题。

因此，近年来，利用遥感技术来监测这类污染物获得了越来越多的关注。

遥感技术是一种新兴的技术，可以通过电子设备收集各种天然特征和其他迹象，并可以将其统称为遥感数据。

其基本技术原理是将空间信息转换为有价值的统计数据，从而更好地了解黑臭水体的状况。

各种遥感技术监测黑臭水体的技术方案可以大致分为两类：一是可见光遥感技术，二是红外遥感技术。

可见光遥感技术可以直接采集黑臭水体的光谱信息，以及其他相关的地物特征，以及分析黑臭水体的形态和位置。

红外遥感技术可以收集环境中气体、水溶液以及水体及其他污染物的热力学分布特征，以及可见光难以检测的水体污染物的吸收特征，从而实现黑臭水体的遥感监测。

综上所述，当前，利用遥感技术来监测黑臭水体的技术方案有可见光、红外遥感技术等。

首先，根据相关技术参数确定合理的数据采集步骤，以及抽取合适的数据集；其次，根据相关参数，建立黑臭水体污染物的遥感模型，实现对黑臭水体污染物数据的实时识别；最后，建立环境污染源分布统计模型，实现对污染物的时空分布特征监测。

以上是利用遥感技术来监测黑臭水体的技术方案的一般思路，由于数据的实时性和及时性等，其实施过程需要严格按照规范流程来进行。

首先，要从多源遥感数据中抽取黑臭水体的有效特征，采用信息降维技术来降低数据量，大大提高数据处理的效率。

其次，根据各种物理化学参数和黑臭水体变化规律，采用聚类分析、几何分析等方法，建立分类模型。

它能对不同类别的黑臭水体进行有效地识别和定位。

最后，采用空间分析技术，构建空间模型，实现空间变化趋势分析和预测，有助于更有效地控制和管理黑臭水体污染。

因此，利用遥感技术来监测黑臭水体的技术方案不仅可以提高效率，还可以大大增强对污染物的监测能力，及时发现和控制黑臭水体污染，保护环境资源，实现绿色发展。

基于遥感的黑臭水体识别方法研究及应用基于遥感的黑臭水体识别方法研究及应用近年来，随着城市化和经济发展的加快，水环境污染问题变得越来越突出。

其中一种常见的水环境问题是黑臭水体，它不仅给水生态环境带来巨大威胁，还给人们的生活带来了很大的不便和危害。

针对黑臭水体的快速识别和处理成为了环保工作者和科研人员的重要任务。

遥感技术作为一种高效的监测手段，成功地应用于黑臭水体的识别和监测中。

它通过获取传感器获取的地物或环境的遥感数据，借助以地球为观测对象的遥感技术手段，实现指定区域的远程监测。

遥感技术可以获取大范围、高分辨率的数据，为黑臭水体的识别提供了有力的技术支持。

在黑臭水体的识别方法研究中，遥感技术主要利用水体的反射特性和空间分布特征进行分析。

首先，通过反射率数据，可以根据不同波段的水体吸收和散射特性，判断水体中的污染物质的类型和浓度。

其次，在空间分布特征方面，通过遥感图像所提供的信息，可以识别出与正常水体不同的环境特征，从而确定是否存在黑臭水体。

这些环境特征可能包括水体颜色、湖泊表面水温、水体的悬浮物等，这些特征在黑臭水体中常常表现出不同的统计规律。

目前，基于遥感的黑臭水体识别方法主要分为两种类型：一是基于单一遥感数据源的方法，二是基于多源遥感数据的融合识别方法。

基于单一遥感数据源的方法主要是通过处理和分析单一的遥感图像数据，利用图像处理和分析算法来识别黑臭水体。

而基于多源遥感数据的融合识别方法，则是综合利用多种遥感数据，通过数据融合和特征提取，提高黑臭水体的识别准确性。

在具体应用方面，基于遥感的黑臭水体识别方法已经成功应用于许多城市和湖泊的监测与管理中。

例如，通过利用多源遥感数据，研究人员可以分析黑臭水体的时空分布特征，了解其形成的原因和演化趋势，从而为污染源的治理提供有效的参考。

此外，遥感技术也可以用于黑臭水体的监测与预警，及时发现并追踪黑臭水体的出现，加强环境保护和治理工作。

总之，基于遥感的黑臭水体识别方法在水环境监测与管理中发挥着重要作用。