遥感技术宏观性的特点,使其可以同步对城镇河网黑臭水体进行监测,因此,研发黑臭水体遥感识别模型,必将在城镇黑臭水体监管中发挥重要的作用.
所谓“黑臭”是水体有机污染的一种极端现象,是由于水体缺氧、有机物腐败而造成的。当水体遭受严重的有机污染时,有机物的耗氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率,造成水体缺氧,致使有机物降解不完全、速度减缓,厌氧生物降解过程生成硫化氢、胺、氨、硫醇等发臭物质,同时形成大量吸附了FeS、MnS的带负电胶体的悬浮颗粒,使水体发黑。因此,水体颜色发黑、发灰是判断黑臭水体的一项重要标志。
在GF1/2-PMS真彩色影像上,黑臭水体通常呈现黑色、灰黑色、灰绿色、褐色等颜色特征,而一般水体多为绿色、深绿色。对于流动性河流水体,在真彩色影像中非黑臭水体呈现深色,以蓝黑色为主,且纹理较为平滑、细腻;轻度浑浊水体在真彩色影像中多呈现黄绿色,或水面有少于50%的区域被浮游植物覆盖,呈翠绿色,纹理相对粗糙;重度浑浊水体在真彩色影像中呈现墨绿色,或水面有大于50%的区域被浮游植物覆盖,呈翠绿色,纹理相对粗糙。
▲正常水体解译标识
▲黑臭水体解译标识
▲无水解译标识
也可结合黑臭水体河岸两侧可能存在垃圾堆放、河段断头等特征标志物来间接辅助黑臭水体的识别。
▲断头、垃圾等
从光谱角度分析,黑臭水体在蓝波段反射率大于非黑臭水体,绿波段到红波段区间非黑臭水体急剧下降,黑臭水体下降平缓,基于这种变化可以提取相关的指数,进一步突出黑臭水体和非黑臭水体的光谱差异,增加黑臭水体识别的精度。
▲富营养化黑臭水体
▲非黑臭水体
从根本上,水体的光谱反射率差异是由于受到水体中所含溶解物质或悬浮物质的影响,受污染水体所含的污染物浓度、水体密度等有别于清洁水体,造成对太阳辐射能量的吸收和反射程度有所差异,从而使水体颜色、温度、透明度表现出与清洁水体不同,反映在遥感影像上会表现为纹理、灰度、色阶以及反射通道上的差别。
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●遥感助力“黑臭水体治理”——政策篇
●遥感助力“黑臭水体治理”——业务篇(上)
●遥感助力“黑臭水体治理”——业务篇(下)
●遥感助力“黑臭水体治理”——城市黑臭水体特点分析
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