洞庭湖水體遙感監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的初步探討

張屹　李利強　易敏　田琪　彭高卓　李虹

摘 要：針對洞庭湖水環(huán)境的監(jiān)測任務(wù)，在傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范和標準基礎(chǔ)上，介紹遙感數(shù)據(jù)預處理與水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計、功能組成和具體實現(xiàn)，并對該系統(tǒng)做出總結(jié)和展望。

關(guān)鍵詞：洞庭湖；遙感；水環(huán)境

洞庭湖位于湖南省北部，長江荊江河段南岸，總流域面積25.72萬km2，集水面積104萬km2，為我國第二大淡水湖泊。近年來隨著環(huán)洞庭湖區(qū)人口增多和周圍城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，洞庭湖水質(zhì)的污染問題越來越嚴峻，污染情況出現(xiàn)多源局部擴大，湖泊總體水質(zhì)呈惡化趨勢，給水環(huán)境監(jiān)測帶來了新的挑戰(zhàn)和壓力。目前，對洞庭湖的水質(zhì)監(jiān)測仍采用傳統(tǒng)的實地采樣和實驗室分析等手段來分析水質(zhì)情況，該方法是以點位進行環(huán)境監(jiān)測，對測定局部范圍內(nèi)水質(zhì)的情況準確性較高，但不能全面反映洞庭湖湖泊生態(tài)環(huán)境的總體時空變化，且費時、費力、成本高，也不能進行實時監(jiān)測。為了更加有效地對洞庭湖水質(zhì)情況進行監(jiān)測，降低監(jiān)測成本，節(jié)省人力資源，從總體、動態(tài)、實時的監(jiān)測洞庭湖水質(zhì)的情況，采用遙感水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)來彌補傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測的不足尤為可行。

一、建立洞庭湖水環(huán)境遙感監(jiān)測實施方案

根據(jù)洞庭湖區(qū)水網(wǎng)分布特點和歷史環(huán)境狀況資料確定水環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)路線，包括遙感數(shù)據(jù)預處理、水環(huán)境指標提取、水環(huán)境狀況評價3個部分。

（一）遙感數(shù)據(jù)預處理

通過對未經(jīng)地理坐標校準和輻射定標的初級遙感影像產(chǎn)品進行計算處理，生成表達地物反射率和亮度溫度的中間產(chǎn)品，提取出水體目標，包括數(shù)據(jù)準備、輻射定標、幾何校正和湖區(qū)提取4個部分。……