水体污染的遥感方法及在珠江广州河段水污染监测中的应用:10174619(2001)0646006水体污染的遥感方法及在珠江广州河段水污染监测中的应用王云鹏,闵育顺,傅家谟,盛国英(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640)摘要:介绍了水体污染的遥感机理、方法,并探索在珠江广州河段水污染监测中的应用。研究表明:随着水体有机污染程度的增加,水体的可见近红外光谱反射率逐渐降低。经比较发现,先对图像数据进行对数变换、IHS变换和KL变换后再进行密度分割及图像分类,可以更好地区分和识别水体污染。采用这一方法,制成了广州地区水体污染时空分布卫星影像图,并结合地面实际分析和调查资料,初步总结了珠江广州段水体污染的时空分布规律和污染变化趋势。通过对最新遥感数据的处理,结合区域或流域水污染的变化趋势和污染源研究,利用GIS技术建立区域或流域污染预警系统,为污染的宏观监测和研究以及水资源保护的决策提供了新的信息。关键词:遥感;水体污染监测;污染源评价;GIS;时空分布:TP79文献标识码:A近年来,随着经济的发展,珠江三角洲流域城市附近河段的有机污染日益严重,这不仅影响了居民的身体健康和人民生活水平的提高,也制约了珠江三角洲经济的持续发展。对污染监测也提出了更高的要求,需要宏观性强、更为快速、准确和廉价的水污染监测方法,传统采用定点定剖面采样分析的方法,往往不能快速全面地反映污染状况,而且成本高,速度慢。遥感技术的发展,尤其是遥感器几何与光谱分辨率的提高,使遥感技术为水体污染监测和研究开辟了新的途径。水体、植被、土壤和岩石从一开始就是遥感探测的主要目标,对于水质的研究一直是遥感的主要任务,但由于受遥感器分辨性能的限制,利用遥感技术定量研究水质和进行水污染监测一直没有取得突破。近几年来,随着遥感器几何与光谱分辩率的提高,使利用遥感技术进行水质研究和水污染的宏观监测成为可能[15]。利用遥感技术进行水污染监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征,这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射,而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图像中体现出来[6]。但是现今所广泛使用的遥感图像波段较宽,所反映的往往是综合信息,加之太阳光、大气等因素使这种差异往往在常规遥感图像中体现的不甚明显。通过计算机图像处理的技术能够突出这些信息,而且通过特定时间的图像并结合地面监测的水质分析数据,建立比较准确的水质遥感模型,并利用该模型处理遥感数据,可以取得较为准确的结果,这就是利用遥感数据进行水污染定量监测的主要方法。由于遥感图像具有直观明了,宏观性强的特点,能清楚地反映出区域或整个流域污染现状和空间分布特征。利用多时相的遥感数据可以对同一流域水体污染历史和污染趋势作出研究和预测,为水资源保护规划提供准确信息。1水体污染的遥感监测机理遥感的主要目的在于识别地物,其识别地物的机理在于不同地物具有不同的光谱特征。地物之间光谱特征差异越大,越容易为遥感器所识别。对于收稿日期:20000816;修订日期:20001222基金项目:国家自然科学基金(编号:410101014),广东省自然科学基金(编号:1010757),广东省自然科学博士启动基金(编号:974189)和广州市科季科技项目(编号:95R61)资助项目。作者简介:王云鹏(1968),男,副研究员,11010年毕业于兰州大学,11016年在中国科学院广州地球化学研究所获博士学位,从事资源环境遥感与GIS研究,发表论文30多篇。第5卷第6期遥感学报Vol.5,No.62001年11月JOURNALOFREMOTESENSINGNov.,2001:10174619(2001)0646006水体污染的遥感方法及在珠江广州河段水污染监测中的应用王云鹏,闵育顺,傅家谟,盛国英(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东广州510640)摘要:介绍了水体污染的遥感机理、方法,并探索在珠江广州河段水污染监测中的应用。研究表明:随着水体有机污染程度的增加,水体的可见近红外光谱反射率逐渐降低。经比较发现,先对图像数据进行对数变换、IHS变换和KL变换后再进行密度分割及图像分类,可以更好地区分和识别水体污染。采用这一方法,制...