太湖蓝藻水华遥感动态监测预警信息系统

蓝藻水华的预警监测体系孟大鹏YSI (China) ltd. Co,.市场和战略规划部部中国北京市朝阳区东四环中路39号华业国际中心A座605室dmeng@ysi-china.摘要：通过分析影响蓝藻生长的因素，综合运用卫星遥感、在线、采样、剖面和自容等多种监测方式和浮标、AUV等多种平台，选择具有短期、长期预警意义的参数和对监控污染有指向意义的参数来监测。

同时结合多种来源的数据进行综合的分析、修正和校准，在蓝藻的浓度、种类、藻毒素的浓度和现场实测数据之间建立相应的联系，以了解水华爆发的规律并建立当地水华的预警模型关键词：蓝藻，水华，预警1.引言蓝藻水华在很多研究当中被认为是湖泊等水体富营养化的结果之一，从对水华的统计上看，水体富营养化最常见的结果就是导致由于藻类大量繁殖形成的水华现象。

蓝藻水华最根本的对策是减少水体的营养盐输入水平。

实际上，污染的排放取决于人类生活和经济活动的规模、区域和方式。

改变任何地区现有的经济活动的规模、区域和方式毫无疑问是一个长期和复杂的系统工程。

其过程往往耗资巨大、操作复杂、历时数年甚至几十年，影响区域内各行各业人民的生活、工作。

许多对蓝藻的持续研究表明，很多爆发过蓝藻的湖泊在随后的十几年乃至几十年内持续在夏季爆发的比例非常高。

甚至可以说，在国内湖泊富营养化比较严重的情况下，蓝藻爆发的威胁毫无疑问将在很长的一段时间内存在。

在这种情况下，在蓝藻水华爆发前和爆发时的应急处理将是环境监管部门应对蓝藻水华事件的常态。

而目前中国近70%以上的湖泊存在着富营养化的事实也表明蓝藻水华频发态势将在未来一段时间内依然持续。

因此应对蓝藻的威胁的应急处理将是降低经济、社会和生态损失必不可少的有效措施。

而有效的应急处理首先需要掌握准确的水华态势以及提前预测蓝藻的爆发，而越早预测到蓝藻水华的爆发，应急处理措施的效率就会越高，越有效，蓝藻水华所引起的各种损失也会被控制在最低的范围内。

因此可以说建立有效的蓝藻水华预警监测系统是保证应急处理机制有效的先决条件，也是目前应对蓝藻水华威胁的必由之路。

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【摘要】近年来随着浅水型湖泊的富营养化进程不断加快,蓝藻水华暴发现象也频繁出现,采用科学、全面的手段对太湖蓝藻暴发进行预警十分必要.根据太湖蓝藻预警监测中使用的现场巡视、卫星遥感、实验室分析、自动监测等监测技术手段,分别建立各自监测系统,结合各监测系统特点和相互关系,对太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建进行了探讨,以期能够更好地开展太湖蓝藻水华预警监测工作,为确保太湖地区饮用水安全,提高环保部门应对太湖蓝藻水华暴发的能力,为政府决策提供技术支持和保障.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2015(031)001【总页数】7页(P139-145)【关键词】蓝藻水华;预警监测;监测系统;太湖【作者】黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【作者单位】无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡中讯检测技术有限公司,江苏无锡214423【正文语种】中文【中图分类】X84湖泊富营养化和蓝藻水华暴发是当前我国湖泊面临的最重要的环境问题之一，也是全世界关注的湖泊富营养化控制的焦点［1］。

近年来我国内陆湖泊面临的一个主要问题是水体的富营养化，蓝藻水华频繁暴发，不仅破坏水体景观和生态系统平衡，而且由于蓝藻在生长过程中释放毒素，消耗溶解氧，引起水体生物大量死亡，湖泊水质恶化，严重威胁了湖泊周围地区的饮用水安全［2］。

尤其是2007年5月暴发的“太湖饮用水危机”更是给我们敲响了警钟，并进一步凸现了我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状［3］。

湖泊富营养化治理和控制蓝藻水华尤其迫切，对于太湖蓝藻水华预警监测工作提出了更高的要求，如何发挥各种预警监测技术手段的特点，并建立联系各种技术手段的预警监测系统，发挥预警监测系统在太湖蓝藻水华预警监测工作中的积极作用显得尤为重要。

环太湖蓝藻图像智能识别系统设计与应用目录1. 内容综述 (2)1.1 背景介绍 (3)1.2 研究动机与意义 (4)1.3 系统目标和功能 (5)2. 相关研究综述 (5)2.1 蓝藻污染现状和危害 (7)2.2 蓝藻图像识别技术发展 (8)2.3 深度学习在蓝藻识别中的应用 (10)3. 系统设计 (10)3.1 系统框架 (11)3.2 图像采集与预处理 (12)3.2.1 图像采集方式 (13)3.2.2 图像预处理流程 (14)3.3 图像特征提取 (16)3.3.1 传统特征提取方法 (17)3.3.2 深度学习特征提取网络 (18)3.4 分类模型训练与评估 (19)3.4.1 模型选择与训练策略 (21)3.4.2 性能指标及其评估方法 (22)3.5 系统部署与接口设计 (23)4. 实验验证与结果分析 (24)4.1 数据集构建与标注 (24)4.2 模型训练与测试结果 (26)4.3 性能对比分析 (27)4.4 系统运行效果评估 (28)5. 讨论与展望 (30)5.1 系统局限性与改进方向 (31)5.2 未来应用前景 (32)1. 内容综述随着全球气候变化和工农业活动的加剧，蓝藻水华现象在湖泊、河流等水域中愈发频繁，对水资源质量和生态安全构成了严重威胁。

蓝藻毒素具有高毒性和生物蓄积性，一旦进入人体，可能引发一系列健康问题，如腹泻、肝损伤等，且其危害具有长期性和隐蔽性。

因此，及时、准确地监测和识别蓝藻水华现象，对于预防和控制蓝藻毒素中毒事件具有重要意义。

近年来，图像识别技术在多个领域取得了显著进展，尤其在计算机视觉、模式识别等方面展现出了强大的能力。

将图像识别技术应用于蓝藻水华监测，不仅可以提高监测效率，还能降低人力成本，为蓝藻水华的预警和治理提供有力支持。

目前，已有多种图像识别算法被应用于蓝藻水华的检测与识别中，包括支持向量机以及迁移学习等。

然而，现有的蓝藻图像识别研究仍存在一些不足之处。

太湖蓝藻水华一体化监测系统应用朱玉东;王玉;程立刚;徐建秋【摘要】In recent years, the trend of Taihu Lake eutrophication is not going well and the cyanobacteria blooms occurs frequently. Taihu Basin Authority builds the Taihu Lake monitoring system integrated with water quality online monitoring, real-time video monitoring, satellite remote-sensing monitoring and artificial survey. The system realizes a comprehensive, multi channel and three-dimensional integrated Taihu Lake cyanobacteria blooms monitoring function, which integrates point monitoring of water quality, video monitoring along shoreline and area monitoring by satellite. The integrated application of multi source information provides a valid method to get the information about area, intensity, position, variety of cyanobacteria blooms accurately and timely.%太湖近年来水体富营养化趋势不容乐观，蓝藻水华频发。

太湖蓝藻水华的日动态遥感监测
严飞;张敏
【期刊名称】《中国资源综合利用》
【年(卷),期】2022(40)4
【摘要】太湖蓝藻水华是民众和有关部门较为关注的环境问题,当前迫切需要实现蓝藻水华的时空动态监测。

本研究使用NDVI指数等间隔阈值法对5 d、40景的GOCI卫星遥感影像进行了蓝藻水华提取。

结果表明,基于GOCI数据的蓝藻水华提取,所使用的NDVI指数取得了较好的效果;太湖蓝藻水华的日动态变化符合蓝藻型富营养湖泊藻量昼变化规律;相比于MODIS等极轨卫星,GOCI数据具有高时间分辨率的优势,可反映蓝藻水华在一天内的动态迁移和变化过程,在湖泊蓝藻水华监测预警中具有重大应用潜力。

【总页数】3页(P170-172)
【作者】严飞;张敏
【作者单位】江苏省无锡环境监测中心;江苏沙钢集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X524;X87
【相关文献】
1.基于Otsu算法的太湖蓝藻水华与水生植被遥感同步监测方法
2.基于GOCI数据的太湖叶绿素a浓度反演和蓝藻水华遥感监测
3.基于无人机高光谱遥感在太湖蓝藻水华监测中的一次应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

・管理与改革・太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建徐恒省,洪维民,王亚超,翁建中,李继影(苏州市环境监测中心站,江苏　苏州　215004)摘　要:从预警机制的建立与分工、预警监测时间的确定、预警监测的启动、预警信息的发布、预警监测的终止、预警监测的工作流程等方面,建立了太湖引用水源地蓝藻水华预警监测体系。

指出了政府必须在资金、物资、人才、技术等方面给予预警监测体系充足的保障,确保预警监测体系长期有效地运行。

关键词:太湖;蓝藻水华;预警监测体系中图分类号:X507 文献标识码:C 文章编号:100622009(2008)01-0001-03Early W arn i n g M on itor i n g System Est ablishm en t to Cyanobacter i aBloo m 2form i n g of Source W a ter S ite i n the Ta i hu LakeXU Heng 2sheng,HONG W ei 2m in,WANG Ya 2chao,W E NG J ian 2zhong,L I J i 2ying(Suzhou Environm enta l M onitoring Central S ta tion,Suzhou,J iangsu 215004,China )Abstract:The early warning monit oring syste m of the Taihu Lake cyanobacteria bl oom 2f or m ing was estab 2lished fr om ,early warning monit oring establishment and task distributi on,ti m e of cyanobacteria bl oom 2f or m ing,start of the e mergency monit oring,publicati on of the inf or mati on,st op of the e mergency monit oring,chart fl ow of e mergency monit oring .The government should support the working gr oup of early warning monit oring at budget,material res ources,talented pers on,technol ogy for l ong 2ti m e effective operati on of the monit oring .Key words:The Taihu Lake;Cyanobacteria bl oom 2f or m ing;Early war m ing monit oring syste m收稿日期:2007-11-04;修订日期:2008-01-13作者简介:徐恒省(1972—),男,江苏连云港人,工程师,大学,从事生态环境监测工作。

收稿日期:2009-08-10基金项目:江苏省环境监测科研基金项目(0804)。

作者简介:翁建中(1953)),男,高级工程师,本科,从事生物生态监测工作。

#环境预警#do:i 10.3969/.j issn.1674-6732.2010.03.001太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析翁建中,李继影,梁 柱,洪维民,徐恒省,王亚超(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:选择2007和2008年200幅EO S /M OD IS 太湖蓝藻监测遥感影像,统计分析了梅梁湾、竺山湾宜兴段、贡湖湾、东太湖胥口湾和湖州方向湖体蓝藻水华爆发的空间和时间分布规律。

并在得出全太湖蓝藻水华空间和时间分布规律的基础上,从环境监测部门蓝藻预警监测工作的实际出发,将蓝藻水华预警监测的响应划分为常规监测和应急监测,提出了具体的监测要求,为环太湖地区的相关部门更好地开展蓝藻预警监测工作提供了科学依据。

关键词:太湖;蓝藻水华;遥感;分布规律;预警监测响应中图分类号:X 173文献标识码:A文章编号:1674-6732(2010)-03-0001-04Spatial and Te mporal D istribution of Cyanobacteria Bloo m in Taihu Lake and Analysis of t he R esponse to Early W arningM onitoringWENG Jian -zhong ,LI J-i y i n g ,LI A NG Zhu ,HONG W e-i m in ,XU H eng -x i n g ,WANG Ya -chao (Suzhou Envir onm enta lM onito ri n g Cen tra l Stati o n ,Suzhou ,Jiangsu 215004,Chi n a)ABSTRACT :Based on t wo hundred EO S /M OD IS remo te sensi ng i m ages for cyanophyter i a b l oom i n T a i hu L ake dur i ng 2007and2008,the spa ti a l and te m po ra l distri buti on of cyanobacteria bloo m we re analyzed for M e ili ang Bay,Zhushan Bay ,G onghu Bay ,E ast T a i hu L ake ,Xuhu Bay andH uzhou nearby .A ccord i ng to the features o f the d i str i bution ,the response t o ear l y w arn i ng mon itoring of cyanobacte ria b l oom w as d i v i ded into t wo g roups :genera lm on itor i ng and e m ergency m on itor i ng .The parti cular m onitor i ng requests fo r each g roup w ere a lso proposed to f ac ilitate rea lm on itor i ng for the env iron m enta l mon it o ri ng depart m ent .T he results wou l d pro -v i de sc i entifi c foundati on fo r re levant depart ments around T ai hu L ake to ca rry out early w arn i ng m on itor i ng o f cyanobac teria bl oom.KEY W ORDS :T a i hu L ake ;cyanobacter i a b l oom ;re m ote sens i ng ;distributi on fea t ures ;response to ea rl y w arni ng mon it o ri ng太湖是中国第三大淡水湖,周边经济发达,人类活动对其影响甚大。

基于IDL语言的太湖蓝藻水华遥感监测信息系统设计王甡;江南;胡斌【摘要】以MODIS L1B数据为数据源,采用IDL语言,运用系统配置与插件技术实现系统架构,设计中间件解决系统框架和IDLDrawWidget控件通信接口的衔接问题,设计模型对象管理器组织模型对象,设计IDL数据显示的组织结构实现图像显示及其与矢量数据的叠加显示,使用相对图像坐标系显示叠加的矢量数据,并运用影像匹配技术和仿射变换技术分别实现了MODIS L1B影像"双眼皮"消除及其几何校正,在此基础上运用蓝藻水华遥感监测模型,实现蓝藻水华空间分布信息自动化提取.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】6页(P59-64)【关键词】MODIS;蓝藻水华;遥感监测;信息系统;IDL;太湖【作者】王甡;江南;胡斌【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008;中国科学院研究生院,北京,100049;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京,210046;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京,210046【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言蓝藻又称蓝绿藻,是原核生物中最原始、最古老的藻类植物,出现在距今35亿年至33亿年前。

作为原核生物,蓝藻没有细胞核,具有真核生物中进行光合作用的主要色素叶绿素a,并在光合作用中释放出氧气。

蓝藻水华多发生在夏季,有明显季节性,温度、光照、营养物质、气候条件等都有可能成为制约因素[1]。

在环境条件适宜时,蓝藻能快速生长,当达到一定生物量时,这些藻类在水体表层大量聚集,形成肉眼可见的藻类聚集体,即蓝藻水华。

蓝藻水华不但危害渔业,其巨大的生物量造成水体二次污染,浮游蓝藻所产生的毒素危害人类健康[2]。

太湖是我国著名的淡水湖泊,位于中国经济发展较快的长江下游三角洲地区,该地区人口密度大,城市化程度高,太湖又是上海、苏州、无锡等大、中城市的水源地。