水源地监测评价方法技术

本发明专利技术公开了一种水源地监测评价方法，该方法包括步骤：S1.结合地面水源地监测数据以及观测卫星的遥感数据及其辅助数据，对水源地各评价指标进行安全评价；S2.利用层次分析法，计算水源地各评价指标的权重系数；S3.基于模糊数学方法对水源地安全等级进行整体评价，并基于评价结果建立预警机制与应急机制。本发明专利技术的方法利用天地协同方法，将观测卫星的遥感数据和地面监测数据结合，得到评价水源地安全的各指标的分布情况，再结合各指标的评价标准，得到各指标的安全等级，考虑各指标的权重作用，可以得到水源的总体安全等级，从而能够快速、方便的实现大范围的地表水源地的监测评价，与地面监测台站实现了有力的互补。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地表饮用水源地监测评价
，尤其涉及一种基于地面数据和观测卫星遥感数据的。
技术介绍
随着我国经济社会快速发展、人口持续增长和城镇化率逐步提高，水源地面临的环境压力显著增大，水质总体呈下降趋势，甚至部分水源因水质下降，不得不更换取水口位置，或是关闭水源地。目前，流域水环境的健康发展受到前所有为的挑战，尤其是流域饮用水源地的健康发展成为重中之重。饮用水作为一类用途最为重要的水资源，目前在水质、水量及资源管理方面存在着诸多问题，老百姓饮用水安全已受到严重威胁，我国由于水源地污染而引起的社会问题相当突出，饮用水水源保护问题已成为关系国计民生的重大问题，党中央、国务院给予了高度重视。2010年6月11日，环境保护部会同国家发展改革委、住房城乡建设部、水利部和卫生部五部门联合印发了《全国城市饮用水水源地环境保护规划O008-2020年)》，这是我国第一部饮用水水源地环境保护规划，该工作旨在进一步掌握饮用水水源地环境状况，加强饮用水水源地污染防治和管理能力建设，建立完善水源地保护相关技术方法、法律法规，解决目前危害饮用水安全的重大问题，切实推动我国饮用水水源地保护工作的全面开展，并为后续饮用水水源地保护的各项工作奠定基础。《规划》的实施将有效指导各地开展饮用水水源地环境保护和污染防治工作，进一步改善我国城市集中式饮用水水源地环境质量，提升水源地环境管理和水质安全保障水平。从2008年环保专项行动的检查结果来看，113个重点城市饮用水源地水质达标率仍然偏低。从主要污染物来源上看，不同类型水源地有不同来源。如在不达标的饮用水源地中，湖库型水源地主要超标因子为总氮，主要污染物来源为生活面源、农业面源和土壤本底。从上报给国务院的环保专项检查报告显示，目前饮用水源地环保问题的根源在于流域污染问题。我国对饮用水的保护主要通过建立饮用水源保护区进行，饮用水水源保护区是国家为防治饮用水源地污染、保证水源地环境质量而划定，并要求加以特殊保护的一定面积的水域和陆域。事实上，许多水质和生态系统的问题也都是在流域层次上发生，但只依靠水源地保护区不能做到对水源地完全的保护，保护区对水源地的保护程度有限，所以对于水源地环境安全来讲，不仅需要基于保护区对水源地进行保护，同时也要考虑从流域层次进行监测与管理。保护地表水饮用水源地的成败很大程度取决是否在流域尺度上采取控制措施。目前水源地的监测主要采用“自下而上”的方式进行，由基层单位统计，逐级向上级单位汇总，这种监测方法需要的时间周期较长，并且工作量大，成本高
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够快速、周期性地对饮用水源进行监测， 充分利用地表水体监测数据与遥感数据各自优势的地表饮用。( 二 )技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种，该方法包括步骤Si.结合地面水源地监测数据以及观测卫星的遥感数据及其辅助数据，对水源地各评价指标进行安全评价；S2.利用层次分析法，计算水源地各评价指标的权重系数；S3.基于模糊数学方法对水源地安全等级进行整体评价，并基于评价结果建立预警机制与应急机制。其中，步骤Sl进一步包括Si. 1基于地面水源地水质测量数据以及观测卫星的遥感数据，对水源地水体水质安全指标进行评价；Si. 2基于地面水量数据以及观测卫星的遥感数据，对水源地水量安全指标进行评价；Si. 3基于观测卫星的遥感数据及其辅助数据，对水源地流域水环境安全指标进行评价；Si. 4基于调查数据，对水源地环境监管能力指标进行评价。3、如权利要求2所述的，其特征在于，步骤Si. 1进一步包括对水质类别、水体富营养程度以及水质风险的评价，其中，对水质类别的评价进一步包括步骤Si. 111根据水源地的水体特征，确定表征此类水体特点的指标；Si. 112根据各指标对人体危害程度及处理消除的难易程度，将评价指标分为三类；Si. 113计算各个指标的评价指数，在单项评价指数的基础上计算分类评价指数， 并进行水质指数的计算；对水体富营养化程度的评价进一步包括步骤Si. 121对观测卫星的遥感数据进行预处理，包括辐射定标、几何纠正、以及大气纠正；Si. 122基于反演模型，对预处理后的观测卫星的遥感数据进行水体水质参数反演；Si. 123基于水体富营养化评价模型，对水体的富营养化程度进行评价；对水质风险的评价进一步包括Si. 131基于观测卫星的遥感数据，进行水质风险识别；Si. 132基于水质风险评价模型，进行水源地水质风险评价。其中，步骤Si. 2中对水源地水量安全指标的评价包括对水量供需比的评价根据地面统计数据，计算水体的可供水量以及需求水量的比例，结合供水能力评价模型，确定供水能力的安全等级；以及对水体总水量的评价根据观测卫星的遥感数据，对水源地水体面积进行识别，结合水体的水面面积-库容的关系模型，计算水体的总水量，并通过对比不同时间观测卫星的遥感数据水体面积的变化，计算设定时间段内水量的变化，对水体总水量进行安全评价。其中，步骤Si. 3中对水源地流域水环境安全指标进行评价之前包括步骤对观测卫星的遥感数据进行辐射定标、几何纠正、以及大气纠正预处理，得到遥感图像的地表反射率数据；对水源地流域水环境安全指标进行评价包括对土地利用情况进行评价结合预处理后的遥感数据以及地面调查数据，基于不同地物具有不同光谱的特点，针对遥感图像进行不同地类的识别与提取，根据不同地类的不同特点，对水源地流域的土地利用情况进行安全评价；对植被覆盖情况进行评价根据预处理得到的地表反射率数据，基于定量遥感模型，计算植被覆盖度，并结合不同覆盖度植被对水生态安全的影响，对植被覆盖度进行安全评价；对水土流失情况进行评价将所述地表反射率数据作为土壤侵蚀模型的输入数据，计算流域水土流失量，并依据不同水土流失量对水体的影响，对流域的水土流失情况进行安全评价；对面源污染情况进行评价根据预处理后遥感数据以及地面统计数据，基于面源污染模型，计算水源地流域总磷/总氮TP/TN负荷；计算水源地水体的环境容量，并基于环境容量，对流域的面源污染进行安全评价。其中，步骤Si. 4中水源地环境监管能力指标的评价包括对应急响应工程、保护区标志设施、监测点设置、以及软环境的评价。其中，步骤S3进一步包括基于模糊数据，通过模糊综合指数确定水源地安全等级，所述安全等级从高到低取值范围为1-5。其中，所述观测卫星的遥感数据为环境一号卫星HJ-1A/B的CXD数据。(三)有益效果本专利技术的方法利用天地协同方法，将HJ-1A/B的CXD数据等遥感数据与地面监测数据结合，得到评价水源地安全的各指标的分布情况，再结合各指标的评价标准，得到各指标的安全等级，考虑各指标的权重作用，可以得到水源的总体安全等级，从而能够快速、方便的实现大范围的地表水源地的监测评价，与地面监测台站实现了有力的互补。附图说明图1为依照本专利技术一种实施方式的流程图；图2为依照本专利技术一种实施方式的监测评价指标体系图。具体实施例方式本专利技术提出的，结合附图及实施例详细说明如下。“环境一号” (HJ-1A/B)卫星系统是中国国务院批准的专门用于环境和灾害监测的对地观测系统，拥有光学、红外、超光谱多种探测手段，具有大范围、全天候、全天时、动态的环境和灾害监测能力。HJ-1A/B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚延娟，吴传庆，王桥，王雪蕾，张永军，朱利，马万栋，殷守敬，
申请(专利权)人：环境保护部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：