基于ArcGIS Server的農(nóng)區(qū)水質(zhì)遙感反演信息系統(tǒng)構(gòu)建研究——以江蘇溧水縣為例.pdf

1、農(nóng)區(qū)水體是影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水資源之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長，城市化進(jìn)程突飛猛進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各種污染加重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，最終導(dǎo)致人民健康受到危害。所以及時地了解農(nóng)區(qū)水體受污染的情況，對于農(nóng)區(qū)水體的治理以及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性保障至關(guān)重要。農(nóng)區(qū)水體存在著分布廣泛、單個面積小、深度淺、流動性差等特點，這些特點使污染監(jiān)測工作變得復(fù)雜。傳統(tǒng)的污染監(jiān)測需要經(jīng)過采水樣、測水質(zhì)指標(biāo)等步驟，容易受人力、物力、水文條件的限

2、制。遙感技術(shù)作為這幾年來發(fā)展起來的新技術(shù)，已經(jīng)越來越多的被運用于環(huán)境監(jiān)測中了。遙感技術(shù)具有實時、高效、持久、數(shù)據(jù)量大、觀測范圍廣等優(yōu)點，在農(nóng)區(qū)水體的監(jiān)測中可以發(fā)揮重要作用。所以，遙感監(jiān)測已經(jīng)成為農(nóng)區(qū)水體污染監(jiān)測和動態(tài)時空變化分析的重要技術(shù)方法。農(nóng)區(qū)水體的遙感監(jiān)測主要是通過在被污染水體具有獨特的有別于清潔水體的光譜反射特征，在某個特定波長區(qū)間形成強(qiáng)烈的吸收或反射。農(nóng)區(qū)水體污染監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)有多種，目前在遙感反演方程研究方面比較成熟的是葉綠

3、素a、懸浮物和透明度。以一個水質(zhì)參數(shù)的遙感反演方程為基礎(chǔ)，通過WebGIS系統(tǒng)的建立可以實現(xiàn)反演監(jiān)測在分布式計算機(jī)上的統(tǒng)一運行；另外，通過結(jié)合GIS環(huán)境監(jiān)測的一般性功能，如水體分布圖、監(jiān)測采樣點分布圖的添加，使遙感監(jiān)測變得更加直觀簡便；同時，對于日后其他地區(qū)不同環(huán)境的水體監(jiān)測，只需要修改系統(tǒng)中的反演方程參數(shù)，有著較高的可移植性。
　　 本文探討了監(jiān)測區(qū)江蘇省溧水縣農(nóng)區(qū)水體的特點，通過比較適用性后選定了中巴衛(wèi)星作為反演遙感影像，并

4、且設(shè)計了水質(zhì)參數(shù)測定的采樣路線，完成遙感反演水質(zhì)參數(shù)的實驗測定，得到了研究區(qū)的葉綠素a、懸浮物和透明度。通過對溧水農(nóng)區(qū)水體水質(zhì)參數(shù)與同一時期中巴資源衛(wèi)星影像的灰度值特征之間相關(guān)度方程的探究，獲得了每水質(zhì)最佳的反演方程(選取R2最大值)：(1)葉綠素a最佳方程為y=-0.292x+8.908(R2=0.869)；(2)懸浮物最佳方程為：y=-0.236x3+0.464x2-0.446x+2.068(R2=0.857)；(3)透明度最佳方程

5、為：y=-66.722x3+352.264x2-556.504x+325.807(R2=0.907)。其中葉綠素a的反演方程說明了只需要一次線性方程便可以很好的進(jìn)行反演，而懸浮物與透明度方程在所研究的幾類方程中顯示的關(guān)系是R2隨著方程次數(shù)增高而增大。這兩點可以作為以后的進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。在取得遙感基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后選取ArcGIS Server為平臺，建立了以溧水遙感反演方程為算法基礎(chǔ)的農(nóng)區(qū)水質(zhì)遙感反演信息系統(tǒng)。
　　 本研究得出采用中

6、巴資源衛(wèi)星影像通過建立反演模型對江蘇溧水縣的農(nóng)區(qū)水體污染管理是非常有效的，主要優(yōu)勢在于：⑴反演方程達(dá)到了比較高的精度，滿足了計算機(jī)模型算法的可行性；⑵采用ArcGIS Server平臺開發(fā)的系統(tǒng)，可以有效的管理水資源，并且實現(xiàn)了一平臺多用途，給遙感反演結(jié)合了其他圖層資源，達(dá)到可以綜合分析的目的；⑶WebGIS系統(tǒng)的引入可以使得即使非GIS、遙感專業(yè)人員也可以利用GIS手段進(jìn)行環(huán)境管理；⑷WebGIS的B/S模式，使得數(shù)據(jù)和軟件的分離，解