我国高分辨率卫星在湖泊监测和保护中的应用

我国“资源”系列和“高分”系列的民用公益性米级高分辨率卫星,具备高频次、大范围的覆盖成像能力,在全国湖泊监测和保护领域具有巨大的应用潜力。文章以湖北省为例,介绍利用多源高分辨率卫星数据开展的22个湖泊水体面积动态变化监测和水域违法违规行为提取,以此展示我国高分辨率卫星在湖泊水体动态监测、水域空间管控、岸线管理、水资源调查应用领域在向业务化信息服务方向推进的成果。

湖北省湖泊监测数据提取方法探讨

针对湖泊监测方法中湖泊监测数据源的局限性,介绍了一种使用多种数据源进行湖泊监测的方法,并给出了湖北省湖泊监测不同数据源的提取流程。实验结果表明,利用多种矢量数据源提取湖泊可以解决湖泊监测中遥感影像数据难以收集获取的难题,还可以提高工作效率,满足湖泊监测的精度要求。

珠海一号高光谱卫星在内陆湖泊监测中的应用

针对珠海欧比特宇航科技股份有限公司(以下简称欧比特公司)2018年4月26日发射的02组4颗高光谱卫星(OrbitaHyperSpectral,简称OHS),本文开展了珠海一号高光谱卫星数据在内陆湖泊水质监测、富营养化状态评价、水体污染监测中的应用示范研究。研究发现,在叶绿素a、悬浮物浓度等定量遥感反演方面,高光谱分辨率的珠海一号高光谱卫星数据能够捕捉到精细的光谱特征进而提取更多水体要素的信息;在水华水草识别等精细化定量提取方面,高空间分辨率的珠海一号高光谱卫星数据占有优势。

基于混合像元分解和双边界提取的湖泊面积变化监测

如何通过充分考虑地物复杂性和地域时间限制,提高混合像元分解算法的精度和普适性,是目前基于中低分辨率遥感数据进行湖泊面积监测所面临的主要问题。针对问题,提出了一种结合双边界提取和混合象元分解的高效算法,最后基于AVHRR数据对中国东北,内蒙古地区的湖泊面积变化进行遥感监测,验证了算法的高精度和可行性。

基于REST架构的湖泊环境监测物联网平台

针对呼伦湖环境监测系统监测点不足、复杂度高、可扩展性差等问题,提出基于表述性状态传递架构的湖泊环境监测物联网平台。将传感器节点和节点状态数据抽象成资源,其简洁高效、松耦合的特点可满足湖泊环境监测的要求。使用阿里云服务器ECS搭建开发环境,借助Laravel框架和轻量级j Query前端框架,实现用户管理、地理信息系统、数据实时显示、历史数据查询功能。该平台可满足渔牧业、科研单位、政府部门的要求,实现呼伦湖环境监测数据共享。

“均值偏差法”在湖泊水质监测点位优化中的应用

以雨山湖连续4年的水质例行监测数据为基础,采用"均值偏差法"为湖泊监测点位优化方法,为雨山湖现有的监测点位进行数字优化分类。将现有10个监测点优化为3个最佳监测点,此例说明"均值偏差法"对监测点位多、数据齐全的湖泊监测点位优化是非常适用的。

基于物联网的湖泊水质监测系统的研究

现在物联网已经成为湖泊水质检测的主力。通过物联网的远程信息操控以及信息传达能力,实现对现在湖泊检测湖泊问题治理以及湖泊污染问题的后期排除中都有着显著的作用和成效。可以扩大物联网与现在湖泊水质检测系统的有效应用,也就是现在我们国家的主要研究方向和研究目标也是文章的主要目的所在。

湖泊生态环境监测系统的建设和实现

湖泊生态环境监测系统可快速且直观地反映整个湖泊生态环境尤其是水质环境的安全状况,对湖体突发性污染及蓝绿藻类的暴发作出预警,实现了对水质和气象等生态要素的实时监测。文章介绍了湖泊生态环境监测系统水质监测、水文参数和气象监测、视频监控、后台软件及客户端的建设情况,以及湖泊生态环境监测系统功能的实现。

基于遥感和GIS的阿里地区湖泊时空动态监测

运用遥感、GIS技术对阿里地区湖泊动态变化进行了监测,得到了阿里地区湖泊的个数及湖泊最大面积随着时间推移的变化情况,并根据监测模型得出了四个时期湖泊动态变化对应的相关数据。

我国干旱区湖泊演化研究综述

根据湖泊沉积记录研究环境演变是古气候变化研究的重要内容之一,在古环境演化研究以及预测未来气候等方面具有重要意义。随着中国湖泊科学的不断发展,我国在干旱与半干旱地区湖泊演化方面取得了大量的研究成果,与此同时也存在着争论和分歧。针对晚更新世高湖面存在时间、中全新世气候干湿状况以及近50a基于遥感技术研究湖面波动等方面的研究进展进行了综述和分析,并对今后的研究重点提出了一些建议。

水文浮标站应急监测装置设计与开发

水文浮标站应急监测装置是在水文自动遥测系统和国内外浮标系统相结合的基础上,研制出的水文监测浮标系统集成装置。采用小型化浮标设计方案,根据湖泊水文水生态监测实际需求,设计并实现基于浮标的湖泊监测系统,详细介绍浮标的结构和电磁流速仪的原理及使用方法。该系统可解决传统人工测量监测困难,浮标产品进口价格过高,难以推广等问题。

基于传感器和模糊算法的水质监测系统

文章针对巢湖水质污染问题,结合我国水质监测技术发展现状,构建了基于Zigbee无线传感器的湖泊水质监测系统,使用模糊神经网络算法进行水质测评,并将巢湖水质状态通过APP的形式展示出来。实验表明,该系统可以实现水质的智能化监测,能够有效提升水质监测的质量和效率。水质状态以APP的形式展示,具有较强的应用和推广价值。

1994—2015年武汉城市圈湖泊演变规律及驱动力分析

基于多时相Landsat遥感影像数据,对武汉城市圈1994—2015年间湖泊时空变化进行动态监测。根据遥感影像获取1994、2003、2009和2015年土地利用覆被情况,结合气候和经济数据,利用多元统计的方法多尺度定量化分析湖泊演变的驱动因素。结果表明21 a间武汉城市圈湖泊面积整体呈减少趋势。演变过程大致可分为3个阶段:湖泊面积复杂变化阶段(1994—2003年)、湖泊面积锐减阶段(2003—2009年)和湖泊面积缓慢减少阶段(2009—2015年),其中第2阶段湖泊面积减少最为显著,共减少117 km 2。造成湖泊变化的驱动因素主要包括人类活动和气候变化2个方面。人类活动是主要驱动因素,主导着湖泊演变。城市扩张影响力度最大,其次是人口压力和农业发展,影响系数分别为0.54、0.51和0.47。气候变化对武汉城市圈的湖泊演变也有一定的推动作用,但是相比人类活动影响力度较小。

高分数据连续多时相南湾湖藻类污染监测

水藻污染影响水质,对生态环境造成显著破坏。在湖泊绿藻污染研究中,国产高分宽幅数据应用较少。本文综合利用高分一号、高分六号高光谱、宽幅数据,使用归一化植被指数和引入红边波段的归一化植被指数对南湾湖进行绿藻污染短时序监测,确定污染时间和范围演化。分析得到:(1)2020年7月20日,存在绿藻污染;(2)2020年8月2日和3日,无绿藻污染;(3)2020年8月4日、5日和9日,绿藻在下游某一弯道处有复发。南湾湖绿藻污染及复发情况与实际情况均符合,表明高分数据在短时序湖泊绿藻监测、提取准确率和效率等方面具备应用潜力。

湖泊富营养化过程监测与水华灾害预警技术研究与系统集成

富营养化和蓝藻水华灾害已成为威胁我国湖泊的主要环境问题之一,在目前湖泊富营养化和蓝藻水华问题短期内尚难从根本上得到解决的情况下,构建蓝藻水华预测预警体系是避免水危机事件发生,保障富营养化湖泊饮用水及生态安全的优选方案。

微生物调查与湖泊生态健康的研究

湖泊生态系统是人类赖以生存和发展的生态基础,湖泊生态系统在提供给人类所需要的各种物质资源的同时也遭到了人类的破坏。本文针对微生物多样性指标在水生态健康评价体系中的重要性进行阐述,微生物与湖泊水质具有较强的相关性,水体中的氮、磷循环以及有机污染物的降解、重金属的富集都与微生物有密不可分的关系,它是环境中物质循环和能量循环的重要参与者,在水体净化过程中起着主导作用,微生物具有数量大、分布广、代谢能力强、方便检测等优势使微生物指标在湖泊生态健康评价体系中发挥重大作用。