【中國新聞網(wǎng)】中科院團隊水環(huán)境遙感獲突破 助力城市篩查整治黑臭水體
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中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(中科院空天院)3月2日發(fā)布消息說,該院水環(huán)境遙感團隊近日已解決水體的定量化處理精度和海量數(shù)據(jù)批處理效率的科學(xué)難題,形成以黑臭水體光譜識別模型和高分批處理技術(shù)為核心的業(yè)務(wù)體系,可為城市篩查、整治黑臭水體工作提供有效科技支撐。
目前,中科院空天院水環(huán)境遙感團隊成果已在生態(tài)環(huán)境、水利、自然資源、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)等多個部委開展業(yè)務(wù)化應(yīng)用,并被納入國家監(jiān)管業(yè)務(wù)體系。其中,服務(wù)生態(tài)環(huán)境部城市黑臭水體監(jiān)管工作方面,已應(yīng)用于全國23個�。ㄖ陛犑�、自治區(qū))的64個地級及以上城市的黑臭水體篩查。
據(jù)中科院空天院水環(huán)境遙感團隊介紹,黑臭水體是水體污染的一種極端現(xiàn)象,也是目前較為突出的環(huán)境問題,中國“十四五”水環(huán)境治理設(shè)定了“基本消除城市黑臭水體”新目標(biāo)。不過,水體面廣、量大,而黑臭水體具有隨季節(jié)反復(fù)的變化特征,傳統(tǒng)的篩查和監(jiān)測方式需要人到達現(xiàn)場,遙感技術(shù)則可以大范圍、快速定位黑臭水體,節(jié)約時間和資源,還可以動態(tài)反映變化。因此,遙感技術(shù)作為一種大范圍的黑臭水體監(jiān)測手段,相比傳統(tǒng)的地面監(jiān)測手段具有低成本、覆蓋廣、速度快等優(yōu)勢。
該團隊從2003年開始一直致力于水環(huán)境遙感研究,擁有獨立的水體光學(xué)實驗室,先后承擔(dān)多項國家級水環(huán)境科研課題,在水環(huán)境遙感領(lǐng)域和黑臭水體遙感領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。近年來,水環(huán)境遙感團隊在水體反射率保真的前提下實現(xiàn)批量自動化處理影像,完成黑臭水體篩查、治理過程監(jiān)督和治理成效評估等全鏈條的深入研究,并自主研發(fā)出城市黑臭水體高分定量遙感專題產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng),極大提高篩查效率。例如,1人使用傳統(tǒng)方法篩查完北京建成區(qū)約2500平方公里,需要花費1年時間,但使用水環(huán)境遙感團隊研發(fā)系統(tǒng)處理高分二號衛(wèi)星影像進行篩查,可以節(jié)省到只用15天。
水環(huán)境遙感如何準(zhǔn)確篩查、識別黑臭水體?中科院空天院水環(huán)境遙感團隊申茜副研究員指出,一般水體和黑臭水體的顏色十分接近,很難用肉眼區(qū)分。然而,每種水體都有自己的“光譜指紋”,即反射率特征,遙感影像上之所以可以識別出黑臭水體,就是通過“光譜指紋”的細微差異進行識別。
據(jù)了解,2018-2020年,中科院空天院水環(huán)境遙感團隊配合生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“城市黑臭水體整治專項行動”和生態(tài)環(huán)境部土壤生態(tài)環(huán)境司農(nóng)村黑臭水體抽查工作,對地方上報名單進行核查。根據(jù)2019年收集到的水中氨氮含量、透明度、溶解氧等參數(shù)和現(xiàn)場感官判別結(jié)果,對該團隊提供的黑臭水體遙感篩查結(jié)果進行精度判斷。結(jié)果顯示,一共244個點位,識別正確點位192個,識別正確率為79%,表明其提供的黑臭水體遙感篩查結(jié)果基本可靠。
一般水體與黑臭水體光譜的區(qū)別。中科院空天院供圖