太湖水华成灾监视及多媒体演示技术_监测与识别技术_监测与预警_水专项_技术

应用领域：利用遥感手段监测太湖水华爆发情况并实现多媒体演示

技术应用形成：; 药剂; 菌剂; 材料; 仪器; 装备; 服务; 其他;

技术成熟度：示范工程; 示范工程; 中试; 推广应用; 产业化; 市场化;

知识产权形式：优化集成

技术简介/摘要

（一）基本原理

基于MODIS和环境卫星遥感影像资料，建立太湖蓝藻水华信息提取业务化运行方法，实现监视太湖蓝藻水华成灾规模、成灾风险、时空变化规律以及相关水环境状况，分析蓝藻水华成灾影响的因素。

（二）工艺流程

1）太湖遥感影像资料下载；

2）遥感影像环境信息提取；

3）太湖蓝藻成灾状况评估。

（三）关键技术

1）遥感影像数据的筛选

目前，可用于太湖蓝藻监控的遥感数据源较多，但是太湖蓝藻水华具有漂沉变化快、面积变化快等特点，卫星遥感的观测周期应尽可能短，以及时捕捉蓝藻水华分布范围及变化趋势。综合考虑获取渠道和时间分辨率的问题，一般而言，EOS（地球观测卫星）的中分辨率成像光谱仪（MODIS）以及国产环境一号卫星的宽覆盖多光谱可见光相机（CCD）符合上述要求。

2）遥感影像生态环境信息的提取方法的建立

目前，MODIS数据对于蓝藻水华信息的提取方法也较多，如比值植被指数（RVI）增强型植被指数（EVI）以及归一化植被指数（NDVI）等，但是各基于植被指数的提取方法均有所不足，在太湖浑浊水体、薄云覆盖和水生植被干扰时容易造成误差。鉴于此，以EOS/MODIS数据为基础，通过归一化植被指数（NDVI）以及目视解译相结合的方式来确定蓝藻水华发生范围，并辅助以实地巡测验证，以消除太湖水生植被等因素对于判读结果的影响，进一步确保了可靠性和准确性，形成了业务化运行体系，在太湖蓝藻预警应急工作中发挥了巨大的作用。

推广应用案例

应用单位：江苏省环境监测中心

实际应用案例介绍：江苏省环境监测中心使用该技术分析太湖2007~2009年蓝藻成灾规模发现，与2008年相比，2009年蓝藻发生规模有所好转，最大发生面积和平均发生面积相比分别下降了21.1％和49.8％。通过蓝藻暴发频率分析，确定太湖不同湖区水华的重点预警区域，确定太湖蓝藻暴发频率的排序遵循西部沿岸区＞梅梁湖、竺山湖＞湖心区＞贡湖＞东部沿岸区＞东太湖。通过太湖蓝藻水华成灾时空变化监视研究，确定太湖蓝藻水华发生区域的宏观迁移过程。基于2008年太湖蓝藻预警期间的MODIS监测数据，研究湖温和蓝藻水华的发生规律。在以年为尺度的太湖蓝藻生长、暴发、衰退周期中，水华面积的大小与湖面均温值之间具有一定的关联性；在考虑到温度周期性的波动之后，其对蓝藻暴发程度的响应则更为显著；在20℃以下时水温是主导太湖蓝藻生长暴发或沉寂消亡的关键性限制因子，20℃-30℃时水华的面积大小受到湖温和其他因素的共同影响但容易发生大规模蓝藻暴发，30℃以上时过高的湖温会对蓝藻的暴发具有一定的抑制作用；太湖蓝藻全年消亡临界温度与其生长临界温度相比更低。

利用太湖流域生态与环境综合管理平台，可以实现太湖蓝藻水华灾变的成灾规模、成灾风险、时空变化规律等。

工艺流程图：