基於遙感反演的缺資料流域非點源污染模型研究

《基於遙感反演的缺資料流域非點源污染模型研究》是依託武漢大學，由張艷軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於遙感反演的缺資料流域非點源污染模型研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張艷軍
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

隨著我國環境保護工作的推進，點源污染已逐步得到控制，非點源污染逐漸成為水體污染的主要來源。由於我國目前的水文水質監測站網還不健全，非重點區域的水文水質數據較少，非點源污染實測數據更是稀缺，制約了大規模的環境治理。因此，如何估算這些區域由降雨徑流引起的非點源污染，並據此建立模型，成為亟待解決的難題。本項目擬通過遙感直接反演降雨徑流中的固態懸浮物、可溶性有機物，並根據這兩項指標與總磷、總氮的相關關係和回歸算法，計算總磷、總氮。隨後，在深入研究流域降雨徑流和污染物富集、沖刷、遷移轉移轉化機理的基礎上，建立非點源污染模型，並使用高分辨遙感反演流域蒸散發、土壤含水量、植被覆蓋和土壤侵蝕狀況，作為模型的輸入參數，最終構建較少依賴地面實測資料的，基於遙感反演的缺資料流域非點源污染模型，並運用遙感反演的固態懸浮物、總磷和總氮等指標對該模型進行率定和驗證，為我國的水環境深入治理作出貢獻。

結題摘要

我國目前的水文水質監測站網還不健全，非重點區域的水文水質數據較少，非點源污染實測數據更是稀缺，制約了大規模的環境治理。因此，如何估算這些區域由降雨徑流引起的非點源污染，並據此建立模型，成為亟待解決的難題。本項目利用水體中固態懸浮物、可溶性有機物與總磷、氨氮的相關關係，基於多元回歸算法、人工神經網路和支持向量機等算法，遙感反演水體中的總磷、總氮。隨後，在深入研究流域降雨徑流和污染物富集、沖刷、遷移轉移轉化機理的基礎上，建立非點源污染模型，並使用高分辨遙感反演流域蒸散發、土壤含水量、植被覆蓋，作為模型的輸入參數，最終構建較少依賴地面實測資料的，基於遙感反演的缺資料流域非點源污染模型。同時，也運用遙感反演的固態懸浮物、總磷和總氮等指標對該模型進行了率定和驗證。基於數據條件，在沙潁河、溫瑞塘河和磁湖進行了水質反演，在沙潁河建立了非點源污染模型，均取得了滿意的成果。