《表2 不同监测手段优缺点比较》
巢湖、太湖等大型湖泊蓝藻水华卫星遥感现在采用的多是以MODIS传感器为主的约500 m分辨率数据,其优势是Terra和Aqua两颗星配合,可以上午(约11:00)和下午(约13:30)重复观测,且数据免费,容易获取,水华提取和叶绿素a估算等算法较为成熟.缺点主要包括两方面:一方面是空间分辨率较粗,小范围的重点观测区域无法有效监测;另一方面是光学数据的共有缺陷,受云雨天气影响较大,在江淮流域全年有效数据基本不到一半;高分辨率卫星可以实现重点区域观测,但数量有限,在巢湖的实践表明,目前有效数据1周不超过1景.无人机可以部分弥补这个缺陷,通过针对重点区域拍摄,可以快速获取影像,了解水环境情况;也可以在有云情况下补充数据.但无人机同样存在缺陷,主要是拍摄需要人工携带和启动,无法做到类似卫星的自主拍摄,且风雨天气受限较多,多用于人工常规巡测或者应急观测.设置在固定站点的摄像头可以做到白天连续观测,通过结合算法实现自动提取,可以弥补重点位置卫星和无人机观测不足的问题实际上,不管是卫星遥感、无人机还是摄像头,都依赖光学镜头,存在不利天气和水化学指标无法观测的问题(表2).自动浮标有效弥补了这个缺陷,可以监测TN、TP浓度等水化学指标,特别是可以连续观测,不受天气影响,但由于购买和维护成本较高,只在有限点位安装.人工巡测是最为传统的观测方式,更多的是弥补现有观测手段不足的问题.总体来说,卫星遥感、摄像头和浮标等具有自动和连续观测能力的技术,应该是监测水环境灾害突发事件并及时报警的主要观测方式;其中,卫星遥感主要针对全湖或重点区域大面积水华或黑水团,而摄像头主要针对局部区域水华或黑水团,自动监测站则是国控/省控等固定站点的水质指标,三者具有很强的互补性,可以发挥协同作用.而无人机、人工监测更多地用于事件应急观测,补充突发事件发生时某些区域没有影像、水质超标没有数据的缺陷.因此,充分发挥各种手段的优势,弥补相对劣势,在日常监测、异常报警和应急防控3方面做到不同时空尺度的信息融合,有助于更好地满足湖泊水环境监测的需求.
图表编号 | XD00146556300 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.09.06 |
作者 | 段洪涛、万能胜、邱银国、刘刚、陈青、罗菊花、陈远、齐天赐 |
绘制单位 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室、安徽省巢湖管理局湖泊生态环境研究院、中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室、巢湖管理局环境保护监测站、中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室、中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室、中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室、中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室 |
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