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Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究
(二)卫星遥感技术在水污染监测中的应用
1. 悬浮固体遥感监测
悬浮固体(SS)是废水的一项水质指标,悬浮固体在水中含量高低对于水体
外观有较大影响。悬浮物含量过高就会增加水体的浑浊度,导致光照通透性能差,
妨碍水中植物的光合作用。悬浮固体还会造成管渠和抽水设备的堵塞、淤积和磨
损等。
此外,悬浮固体还有吸附和凝聚重金属及有毒物质的能力。悬浮物浓度、
颗粒大小和其组成是影响悬浮物光谱反射的主要因素。目前的研究说明,在
500~900nm 这个范围的波段反射率对悬浮物浓度变化敏感,是估算悬浮物浓度的
理想波段。由于悬浮固体的散射作用,使水体的反射率在全部可见光和近红外波
段都很大,反射率随着悬浮物浓度增加而增加。
2. 油污染遥感监测
油类污染来源主要有海底采油、油船的意外事故、油船压舱水及炼油厂、化
工厂废水等。利用遥感技术对海洋的油污染进行监测,不仅能知道污染的范围,
污染物种类,而且通过建立一定的相关模型,还可以追踪到污染物的路径,进而
找出污染物的源头,从而从污染物的源头解决问题。
油类污染监测还可以估算溢油总量,它是由面积乘以厚度得到的。遥感不仅
仅是测量油类的总量,还能利用 AVIRIS 定性分析油膜厚度,并将油膜厚度分级;
以及模拟了油的移动,得到海面上油污的面积和移动方向。油和水对太阳辐射的
反射不同,可通过对水面影像上反射率的变化,监测水体的油膜以及油层厚度。
比如海水与油层的反射率存在差异,所以在相同温度下,周围海水在影像的亮度
会亮过被油污染的区域,用热红外波段便可以看出来,适用于重油类和厚油类的
探测。以 Landsat 为例,Bandl-Band3 的可见光谱区可以探测到较薄油膜形成的
反射信息,但是 Band2 的探测效果最好。Band4、5、7 的短波红外波段,由于来
自太阳光的反射成分大于油膜的辐射成分,所以也适合探测薄油膜。用 Landsat
的 MSS 的 Band4、7 以及 MSS 的 Band4、5、6 波段都可以对油膜的总量以及是
否漏油进行监测。
3. 有机物污染遥感监测
油大多为有机物,只是其密度相对于海水较低才能浮在海面,形成油膜。但
是像一些有机物密度比较大的或者是溶于水的有机物,就没办法依靠油与水的反
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