基于多源遥感水环境参数的模拟与应用进展

水是地球上最重要的资源之一,对于人类社会和生态系统的可持续发展至关重要。然而,由于人类活动和气候变化等原因,水环境面临着越来越大的压力和挑战。为了更好地理解和监测水环境状况,需要准确且全面的水环境参数信息。传统的水环境参数获取方法存在一些局限性,如成本高、时空分辨率低以及难以实现实时监测等。而遥感技术作为一种无接触和覆盖广的数据获取方式,能够提供丰富的水环境参数信息,并且具有高时空分辨率、可持续监测等优势。因此,基于遥感数据进行水环境参数模拟与应用成为研究的热点领域。本文旨在探讨该领域的最新进展,并提出一种基于多源遥感数据的水环境参数模拟和应用方法,同时,还将探讨该领域未来的发展趋势。

特殊水体下水环境参数自动采集装置设计与应用

特殊水体下水环境参数是人们关注的一个重要内容,受水域面积、杂物、地理条件等影响给水环境测试带来不便,往往需要通过便携式采集装置来完成数据采集。文章基于NRF24L01进行水面自行走式水环境参数采集装置设计,形成一套专用的自供电式数据采集系统。并对研究区域进行水环境测试实验,获得了区域水环境特征分布。该设计可更高效地实现对特殊条件下水环境参数的采集,其应用价值良好。

湘江长沙综合枢纽蓄水初期长沙段水环境参数的变化

以湘江长沙段5个监测断面9个检测项目的实测数据为依据,运用综合指数法、污染物分担率以及营养状态综合指数法,分析了湘江长沙综合枢纽蓄水初期长沙段水环境参数的变化。结果表明：从总体上讲,长沙综合枢纽蓄水初期,长沙段5个监测断面水体的氨氮、高锰酸盐、总磷（营养物质）、挥发酚、石油类（有机毒物）镉、砷、汞、铅（重金属）9项综合污染指数等级、污染物分担率,以及营养物含量等级在时空尺度上均呈不同程度的下降趋势,其中以重金属污染指数下降趋势最明显。改善长沙段水环境质量的主要原因是：1长沙经济结构的优化与调整;2长沙综合枢纽建设与库区长沙段治污工程建设同步;3长沙综合枢纽蓄水功能,当水库蓄至正常水位时,一方面使库区长沙段年最低水位上升约1.5 m;另一方面使库区长沙、湘潭、株洲三江段分别较多年平均水位抬高4~6m、2~4m、1~2m,如此增加了长沙段水量,从而对水体污染物起到一定的稀释、降解与输移作用。

基于水体光学分类的二类水体水环境参数遥感监测进展

二类水体主要包括内陆及近岸水体,受浮游植物、悬浮颗粒、有色可溶性有机物等多种因素影响,光学特性复杂多变,难以建立统一的水环境参数遥感定量估算模型。针对水体的光学特征,进行水体光学分类,进而反演水环境参数的方法,不仅能够提高参数估算精度,而且便于模型在同类水体中推广应用。水体光学分类方法主要包括基于固有光学特征的光学分类、基于遥感反射率波形特征的光学分类和以参数反演为目标的光学分类等方法。在分类反演的策略中,包括分类与模型算法融合、基于水体光学类型优选算法、优选多模型混合计算等方法。具体应用时,需要根据研究区水体光学特征的复杂程度和研究目的,选取不同的分类方法及参数遥感估算策略。

水环境模拟参数随机场空间最优估计精度分析与特异值研究

本文结合克里格方差的特点,对水环境模拟参数随机场空间最优估计的精度进行了分析,结果显示估计精度受变差函数、采样点的空间配置结构等因素的影响,并结合实例探讨了影响水环境模拟参数克里格估计精度的特异值的识别与处理方法。

基于无线传感网络的三峡流域水环境监测系统

为解决长江三峡库区流域因幅员辽阔、地形复杂难以实施大范围水质监控,设计了一种基于无线传感网络的水环境监测系统.该系统采用无人值守的无线传感网络架构,借助分布式数据采集方式,基于GPRS通过无线网络实现鉴定检测数据的传输,提高了监测精确度,降低了对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;密集分布的节点增大了覆盖的监测区域,减少了洞穴或者盲区.讨论了环境监测系统的结构,设计了监测设备的软硬件系统,基于搭建的系统在线测试环境,给出了主要的实际水环境检测参数的测量数据.测试数据分析结果表明,所设计的系统可以满足三峡库区对水环境参数监测的需要.

人体健康水质基准特征参数研究及应用

人体健康水质基准是指在摄入饮用水和水产品时,保护人群健康不受危害的相对应水体中污染物的浓度.我国近年来系统开展了水质基准的研究,但在人体健康水质基准方面的报道相对较少.为保护我国人群健康免受水体中污染物的危害,依据人体健康水质基准制定方法,对基准制定过程中涉及的我国人群暴露参数〔体重(BW)、饮水量(DI)和水产品摄入量(FI)〕和水环境参数〔溶解性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)浓度以及水生生物脂质分数〕进行研究与总结,建议在制定我国人体健康水质基准时,普通人群暴露参数BW、DI和FI分别采用61.9 kg、2.785 L/d和0.0301 kg/d,水环境参数DOC和POC浓度分别采用2.68和0.73 mg/L,第2、3、4营养级淡水水生生物的脂质分数分别采用2.47%、3.08%、3.16%.基于我国人群暴露参数和水环境参数,推导了12种多环芳烃(PAHs)的人体健康水质基准,其中苯并[a]芘的基准值(4.53×10^(-4)μg L)最小,蒽的基准值(173μg L)最大.此外,在人体健康水质基准的制定过程中,除饮水途径外,建议充分考虑食用水产品对人体健康产生的危害效应;针对关注区域、年龄组与致癌风险水平不同造成的基准值的较大差异,建议在人体健康水质基准制定过程中对其予以充分考虑.

基于现场总线的水环境智能监控装置的研究

以水环境为监测对象,提出了一种基于PROFIBUS-DP和MODBUS两种现场总线协议的监测装置的开发方案,详细介绍了硬件设计和软件开发。该装置主要包括两部分:以C8051F020单片机作处理器的嵌入式智能检测仪表部分和通信部分,上位机监控软件采用VC6.0开发。测试中,该系统运行稳定、与主机通信流畅、操作简单,可实现对水环境参数的实时监测。

珍珠湾海水增养殖区2004～2008年丰水季节的水环境变化趋势分析

根据珍珠湾海水增养殖区2004~2008年夏秋两季的海洋环境监测数据,分析珍珠湾海水增养殖区5年来丰水季节水环境参数的变化趋势,讨论各特征参数之间的相互关系。结果表明,2004~2008年,珍珠湾海水增养殖区营养盐的含量和分布结构（N/P和Si/P）均发生了较明显的变化,表现为溶解态无机氮、活性磷酸盐呈增加趋势,N/P、Si/P值升高。珍珠湾海水增养殖区水质已由原来的氮限制变为磷限制,水质类型由良好类型演变为受到污染类型。