基于HJ-1 卫星遥感的广西水库水面监测

广西水资源丰富,雨热同季,降水在空间和季节分布极端不平衡,水库在水资源利用、分配和调节上起到关键作用。利用HJ-1卫星CCD晴空数据,采用单波段阈值法和目视解译法识别广西重要的4座水库:澄碧河、平龙、龟石和青狮潭水库,获取2009—2012年4座水库逐月水面监测图和监测数据,阐述水库水面对比分析,揭示水库水面动态变化成因、变化关系和遵循规律,分析广西代表水库水面积年周期变化特征、年际变化特征、月际变化特征、空域变化特征和监测特例,为水库动态管理提供科学、客观的依据,使水库在农业生产、水库增收、防灾减灾、航道交通和人畜用水等方面创造更大经济效益和社会效益。     

黄河上中游特大洪水HJ-1卫星遥感监测研究

针对2012年7、8月发生在黄河上中游近23年来最大洪水的监测任务,提出了一种面向对象自动遥感信息提取和人工解译相结合的人机交互方法及相应的监测技术流程,利用31景HJ-1A/B卫星CCD数据,有效跟踪监测了洪水从形成直至消退的全过程,为防洪决策提供了及时可靠的汛情数据。研究结果表明,此方法能高效准确地完成特大洪水的遥感监测任务,为大流域、长历时洪水的遥感监测提供参考。     

基于GF-1卫星数据的洱海干季水质时空变化监测

为探究2014～2019年洱海干季水质变化规律及其驱动因子,选用2014～2019年1月和11月GF-1号卫星遥感影像资料,以叶绿素a浓度、透明度、富营养化指数这3个指标为研究标的开展洱海水质反演.结果表明:①时间上,2014～2019年洱海叶绿素a浓度和富营养化指数逐年降低,透明度逐渐增加,洱海干季水质呈好转趋势.②...     

基于HJ-1A CCD数据的湖泊叶绿素a浓度反演——以贵阳市百花湖为例

为及时、快速地获取百花湖叶绿素a浓度情况,形成具有可操作性的水质遥感监测技术,结合HJ-1A卫星数据与2012年4月实测的光谱数据,建立百花湖叶绿素a的遥感反演模型。结果表明:①第1波段和第2波段比值(B2/B1)与叶绿素a浓度的相关性最好,相关系数(R~2)为0.84。②利用波段比值构建的回归模型具有不错的反演效果,模型决定系数(R~2)为0.87,平均绝对误差(MAPE)为13%,均方根误差(RMSE)为4.32 mg/m~3;用12月份实测的数据对模型进行验证,效果也比较理想,说明该模型适用于百花湖冬、春季叶绿素a浓度的反演,在一定时间范围内具有一定的普适性。③百花湖湖边叶绿素a浓度高于湖心,分布趋势自北向南逐渐增加;④营养状态指数空间分布主要呈富营养化状态,富营养状态区域占全湖的85%,中营养状态区域仅占全湖的15%。叶绿素a反演及富营养化评价结果与实际分析情况相符,表明HJ-1A CCD数据可用于百花湖水质参数的遥感监测。     

高原湖泊的保护治理模式研究——以洱海为例

高原湖泊保护治理一直以来是云南省生态环境保护的重中之重,近些年来云南采取革命性措施全力推进九大高原湖泊保护治理,高原湖泊保护治理取得了阶段性的成效。以洱海保护治理为例,阐述洱海保护治理相关理念以及工程措施,分析洱海保护治理问题,总结洱海保护治理的成效,为我国高原湖泊以及河湖生态保护治理提供洱海保护治理的模式。     

湖库水体常见蓝藻水华成因分析 ——以江西省2个典型水体为例

蓝藻水华的暴发受水温、营养盐及其自身生理特性等多种因素影响.江西省湖泊水库众多,且各自的水生态环境特点差异较大,为了解江西湖库蓝藻暴发成因,本研究选取柘林水库(柘林湖)和共青城西南湖作为典型研究对象进行了水生态环境调查分析,结果表明:两水体的藻类组成繁杂多样,且以蓝绿藻为主要优势种,当地气候条件较适合藻类生长;具有滤食性和捕食藻类的大型底栖动物和大型浮游动物的数量比例过少;水生维管束植物覆盖度过低,水体营养盐适宜,来源稳定、充足,加上江西地区富含微量元素的土壤地质条件,上述因素均将导致该地区水体蓝藻水华较易发生,应针对性加以防范治理.     

模糊集对模型在评价水资源监测能力中的应用——以惠州市为例

水资源的监测能力能够改善水资源现状,提高水资源的使用和管理水平,因此要做好水资源监测能力的评价。该文以惠州市水资源监测能力为例,运用模糊集对模型相关理论,选取了11项水资源监测能力重要评价指标进行指标体系的构建,选用层次分析法对各指标权重进行计算,根据关联度,得出惠州市7个区县的水资源监测能力。通过评价结果可知,惠州市整体的水资源监测管理水平良好,监测能力中等。最后将该评价结果与采用模糊综合评价方法所得结果进行对比,证明运用模糊集对模型对水资源监测能力进行评价,理论清晰、计算简便、结果合理,可为水资源监测能力评价提供借鉴。     

CMADS驱动SWAT模型在水循环模拟中的应用——以洱海流域为例

基于大气数据驱动水文模型的输出结果开展水循环模拟研究是大气和水文学界的研究热点。利用中国大气同化驱动数据集CMADS驱动SWAT模型,模拟2009～2016年期间洱海流域关键水循环要素的时空分布特征。结果表明:①CMADS数据集可很好地驱动SWAT模型,在洱海流域适用性较好,可用于水循环模拟研究。②从时间上看,洱海流域年降水量、实际蒸散和年产水量均呈现出先减少后增加的趋势,分别以4.6,29.3,15.0 mm/a的速率递增,多年平均降水量、多年平均实际蒸散发和多年平均产水量分别为792.8,565.5,286.1 mm。从空间上看,洱海西部降水最丰沛,东部地区次之,北部地区最低;实际蒸散发空间差异性相对较小,高值区主要分布于洱海湖区周围;产水量空间分布差异性较大,洱海西部产水量最大,其次为洱海北部和东部山区。③湿润度呈现出增加的趋势,而产水系数表现出减少的趋势,多年平均湿润度和产水系数分别为0.61和0.43;实际蒸散发与降水变化趋势一致,但与潜在蒸散发变化趋势相反,表明水分条件是限制洱海流域潜热的主要因子。     

基于Landsat 8影像的地表水体指数提取方法研究——以鄱阳湖为例

为探究不同水体提取方法在鄱阳湖的提取效果,明确不同水体指数的影响因素和适用范围,以鄱阳湖主湖区Landsat 8遥感影像为基础,构建归一化差异水体指数（MNDWI）、自动水体指数（AWEIsh）、WI2015指数以及浮游藻类指数（FAI）对水体信息进行提取,并采用Sentinel-2 MSI卫星影像人工目视解译的成果验证各项指数提取精度。结果表明：Landsat 8影像能够支持大范围复杂地形水体提取研究,可以为水体提取提供丰富的地物光谱信息。四种水体指数在基于阈值提取的情况下,MNDWI指数提取水体的精度最高为95.50%、Kappa系数为0.870 8,能较好的去除大气影响,适用于各种典型区域、效果最佳。AWEIsh精度仅次于MNDWI指数,且在提取内陆湖泊方面优于MNDWI指数,在后期的研究中对于内陆湖泊范围较大的区域水体提取可以作为补充指数。     

巨型水电工程建设应急能力评估体系的研究与应用——以白鹤滩水电站工程为例

本文针对巨型水电工程建设的特点,在国内外现有经验的基础上按照MECE原则建立了应急能力评估体系,评估体系由两级指标构成,其中一级指标13个、二级指标45个。在白鹤滩水电工程的应用结果表明:评估体系能够发现应急管理中的薄弱环节,确定应急能力建设的方向和重点,可为水电工程建设的应急工作提供决策支持。     

基于环境减灾卫星的鄱阳湖枯期水域提取方法

鄱阳湖水体范围参数对揭示该流域生态环境演变和旱灾形成机制具有重要意义。鄱阳湖枯水期地物类型复杂且分布不连续,水体微观构成机制复杂多样,导致水体及其邻界地物光谱特征复杂,现有卫星影像水体提取方法效率和精度难以适用景观异质性强的水体范围提取。基于环境减灾卫星多光谱数据,协同使用阈值法、决策树法和区域生长法开展卫星影像鄱阳湖枯水期水体提取,并以人工目视解译结果作为真值,开展精度验证和效率评价。结果表明:该方法可将目视解译需要2 d的时间缩短到2 h以内,显著提高了效率,正确识别率为目视解译的95.8%。     

The effectiveness of small-to-medium river basin organizations in China: a case study of the Erhai Lake Basin Management Commission

Drawing on empirical evidence from a case study conducted in the upper Mekong catchment, this article assesses the performance of the Erhai Lake Basin Management Commission, an organization mandated to control pollution and integrate the diverse interests of those individuals and communities living and working near Erhai Lake. Clear local rules, strong enforcement, practical protocols, clear responsibilities and extensive mobilization have been crucial to the success of this small river basin organization. However, the insufficient involvement of numerous important stakeholders in decision-making processes has decreased the commission’s capacity to address water issues.     

呼伦湖湿地动态变化遥感监测及驱动力分析

基于LandsatMSS／TM／ETM＋、HJ-1A等多源多期卫星遥感数据,采用归一化水指数（NDWI）模型、监督分类结合人机交互式解译的方式,对呼伦湖湿地1975—2011年的湿地面积变化特征进行了动态监测,并从自然和社会经济两个方面进行了驱动力分析。结果表明：呼伦湖湿地近36年来呈现出萎缩和退化的趋势。该区域水体面积较1975年减少了22．7％,非水体湿地面积较1975年减少了25．9％,自然因素是造成呼伦湖湿地面积减少的最主要原因,社会经济因素也在一定程度上加速了呼伦湖湿地的退化。     

基于HJ-1A CCD影像和ELM模型的太湖叶绿素a预测研究

以典型二类水体——太湖为例,基于环境一号遥感影像,构建了基于 ELM模型的叶绿素a浓度预测模型,将预测结果与传统的BP人工神经网络和支持向量机 SVM进行了比较。研究结果表明：ELM模型预测值与实测值之间的R²高达0.911 4,而BP和SVM模型的R²分别为0.366 3和0.744 8,均方根误差RMSE由BP模型和SVM模型的3.728 8 μg/L和2.132 4 μg/L降为ELM模型的1.327 0 μg/L, ELM模型的平均相对误差MRE=2.65％,小于BP模型的6.59%和SVM模型的3.89%;与其他两种方法相比,ELM模型反演太湖水体叶绿素a浓度精度更高,ELM模型参数选择简单,可以显著提高模型的学习速度,不易陷入局部最优值,具有更好的泛化性能;ELM模型可以有效地应用于内陆水体叶绿素a浓度的预测。     

湖北省城区输变电工程水土保持监测实践与分析——以武汉戴家湖110kV输变电工程为例

为控制因输变电类开发建设项目所导致的生态环境恶化,必须加强项目区水土流失动态监测工作。以武汉戴家湖110 kV输变电工程为例,介绍了工程建设过程中水土保持监测工作的实施情况,并对工程水土流失防治效果进行了评价。最后指出,由于实施了水土保持防治措施,项目区各地表扰动类型侵蚀强度降低,土壤流失量明显减少,各项水土流失防治指标均符合预期防治目标的要求。     

Flood disaster monitoring based on Sentinel-1 data:A case study of Sihu Basin and Huaibei Plain,China

Summer floods occur frequently in many regions of China,affecting economic development and social stability.Remote sensing is a new technique in disaster monitoring.In this study,the Sihu Basin in Hubei Province of China and the Huaibei Plain in Anhui Province of China were selected as the study areas.Thresholds of backscattering coefficients in the decision tree method were calculated with the histogram analysis method,and flood disaster monitoring in the two study areas was conducted with the threshold method using Sentinel-1 satellite images.Through satellite-based flood disaster monitoring,the flooded maps and the areas of expanded water bodies and flooded crops were derived.The satellite-based monitoring maps were derived by comparing the expanded area of images during a flood disaster with that before the disaster.The difference in spatiotemporal distribution of flood disasters in these two regions was analyzed.The results showed that flood disasters in the Sihu Basin occurred frequently in June and July,and flood disasters in the Huaibei Plain mostly occurred in August,with a high interannual variability.Flood disasters in the Sihu Basin were usually widespread,and the affected area was between Changhu and Honghu lakes.The Huaibei Plain was affected by scattered disasters.The annual mean percentages of flooded crop area were 14.91% and 3.74% in the Sihu Basin and Huaibei Plain,respectively.The accuracies of the extracted flooded area in the Sihu Basin in 2016 and 2017 were 96.20% and 95.19%,respectively.     

控水闸对通江湖泊水位及面积变化的影响分析——以升金湖为例

根据近3年来升金湖姜坝、黄湓闸闸上和闸下以及安庆水位站实测资料,探究控水闸对通江型湖泊水位及面积的影响。结果表明:受黄湓闸控水作用的影响,姜坝站水位在枯水期维持在11 m左右,远高于其他水位站,丰水期维持在15 m的警戒水位以内,与闸上水位波动一致,在特大洪水时河湖连通,水位不受控水闸影响;闸上水位在枯水期介于姜坝站和闸下水位之间,在水位高于11 m的平水期和丰水期,水位波动基本与姜坝站水位一致;闸下水位在枯水期介于闸上和安庆站水位之间,在平水期和丰水期与长江水位波动一致;估算并比较在河湖自然连通和黄湓闸控水状态下升金湖月均面积的变化,控水闸导致枯水期湖泊面积扩大,丰水期湖泊面积缩小。     

太湖流域河网地区湖泊氮磷污染负荷研究——以江苏常熟南湖荡为例

以江苏常熟市南湖荡为例,对当地主要的农业面源、水产养殖面源、畜禽养殖面源、居民生活面源的污染物排放量及南湖荡水体的TN、TP允许纳污量进行估算,并对南湖荡水体的富营养化现状进行评价。结果表明:南湖荡的TN、TP排放量分别为113.8 t/a和18.3 t/a,水体的TN、TP允许纳污量分别为134.4 t/a和6.4 t/a。TN排放量已经十分接近水体TN允许纳污量的上限值,TP排放量已经远远超出水体TP允许纳污量。因此,南湖荡水质已经处在从Ⅲ类水向Ⅳ类水过渡阶段。依据计算得到的富营养化参数,可认为南湖荡处于中度富营养化状态。研究结果可为南湖荡的污染控制和管理提供依据,研究思路和方法可为同类湖泊治理与保护工作提供参考。