1、水體監(jiān)測方法摘要：本文主要通過對近年來學者提出的水體監(jiān)測方法進行了一個簡單的總結(jié)，主要闡述了 利用遙感影像進行水體監(jiān)測和利用水體監(jiān)測系統(tǒng)進行水體監(jiān)測這兩種方法。最后比較了這兩種 方法各自的優(yōu)點和需要提升之處。關(guān)鍵詞：水體監(jiān)測；遙感影像；水體監(jiān)測系統(tǒng)1引言水體是水匯集的場所，不僅包括水，也包括水中的懸浮物、底泥和水生生物。 水體又稱水域。由地球表面上的各種水體，如海洋、河流、湖泊、水庫以及埋在 土壤巖石空隙中的地下水構(gòu)成了地球上的水環(huán)境。按水體所處的位置，可粗略地 將其分為地面水水體、地下水水體和海洋等三類。作為地球表層三大地物（水、 土壤、植物）之一，水既是人類生存和發(fā)展的最基本資源，又是影響

2、全球氣候變 化的最活躍因子之一1。由此可知水是十分重要的資源。是人賴以生存的基本要素，綜合利用水資源， 要以各類“標準”評價水質(zhì)，水質(zhì)監(jiān)測工作是確定水中某些指標的含量水平，水 體監(jiān)測是為評價服務(wù)的，是確定功能服務(wù)的。水體監(jiān)測系統(tǒng)是處理、管理和分析 水體及其生態(tài)環(huán)境間相互制約、相互作用、相互藕合的關(guān)系、為相關(guān)決策的制定 提供科學依據(jù)。隨著環(huán)境污染的加劇，人們倍加關(guān)注日趨嚴重的環(huán)境問題。面對 當今水體污染的嚴峻形勢，迫切需要開展水體環(huán)境以及生態(tài)效應(yīng)等方面的綜合評 價研究，構(gòu)建水體監(jiān)測系統(tǒng)的工作更顯重要。2水體監(jiān)測方法2.1利用遙感影像進行水體監(jiān)測隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展。各種高精度的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)品

3、近年來得到了廣 泛應(yīng)用，利用衛(wèi)星圖像提取陸地表面的各種水體信息。成為開展水資源調(diào)查、洪 澇災(zāi)害評估、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等方面研究的重要依據(jù)。2.1.1單波段或多波段閾值法單波段或多波段閾值法主要是根據(jù)遙感圖像中不同地物之間的灰度值的差 異，選擇一個或多個能夠較好地反映水體和其他地物邊界的波段并確定閾值，從 而將水體提取出來。2.1.2 NDVI 方法利用MODIS數(shù)據(jù)第1波段和第2波段的地表反射率組成歸一化植被指數(shù)來對MODIS圖像進行水體提取。其計算公式為：I =（R -R ）/（R +R ），其中RNDVI CH2 CH1CH2 CH1CH1是MODIS數(shù)據(jù)第1波段的地表反射率。Rch2為MOD

4、IS數(shù)據(jù)第2波段的地表反射率。 在生成的NDVI圖像中，水體的Indvi值為負值，而植被、土壤的Indvi值則較高，一 般為正值。這樣很容易將水體和植被、土壤區(qū)分出來，其物理意義非常明顯。2.1.3譜間關(guān)系法譜間關(guān)系法是根據(jù)水體與植被、城市、土壤等背景地物的波譜曲線之間的差 異和變化規(guī)律。用邏輯判別式將不同波段之間的關(guān)系表達出來，進而提取水體。 該方法和傳統(tǒng)NDVI方法相比，該方法能夠更加快速準確地提取水體像元。2.1.4水體指數(shù)法水體指數(shù)法主要是根據(jù)水體的光譜特征，選取與水體識別關(guān)系密切的多個波 段，利用水體與遙感光譜值之間的映射關(guān)系來構(gòu)建水體指數(shù)，從而實現(xiàn)水體信息 的提取。其計算公式為：I

5、 =（R -R）/（R +R ），其中R是MODIS數(shù)據(jù)第2NDWI CH4 CH2CH4 CH2CH2波段的地表反射率。RCH4為MODIS數(shù)據(jù)第4波段的地表反射率。水體指數(shù)法是目前最受關(guān)注的水體識別方法，綜合利用各種水體指數(shù)和波段 特征來提取水體信息?？捎行懦渌匚锏母蓴_，顯著提高了水體監(jiān)測的精度。 從而為大范圍的水資源與水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測迅速提供可靠的數(shù)據(jù)。2.2利用水體監(jiān)測系統(tǒng)進行水體監(jiān)測水體監(jiān)測系統(tǒng)是處理、管理和分析水體及其生態(tài)環(huán)境間相互制約、相互作用、 相互藕合的關(guān)系，為相關(guān)決策的制定提供科學依據(jù)。水體監(jiān)測系統(tǒng)以空間信息技 術(shù)為支持，數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)平臺，在綜合研究自然地理與生態(tài)環(huán)

6、境、社會經(jīng)濟 發(fā)展等因素的基礎(chǔ)上，提取與水體時空分布密切相關(guān)的多源信息，建立水體監(jiān)測 數(shù)據(jù)庫和水體監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)水資源管理信息化，使水資源開發(fā)利用、水利工程 管理等建立在及時、準確、科學的信息基礎(chǔ)之上，更好地為水體可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。在水體監(jiān)測系統(tǒng)中，主要采取面向?qū)ο筌浖O(shè)計思想，利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù)等，設(shè)計水體監(jiān)測系統(tǒng)。3結(jié)語與討論3.1利用遙感影像進行水體監(jiān)測的優(yōu)缺點利用遙感影像得到的MODIS數(shù)據(jù)可快速有效地提取水體信息。適用于判識區(qū) 域內(nèi)較大面積的水體現(xiàn)狀與變化情況。結(jié)合上訴方法綜合利用多種水體指數(shù)，并 結(jié)合實際地物的反射特性，將有助于排除圖像中各種非水體像元的干擾，提取出

7、 真正的水體信息。MODIS數(shù)據(jù)的不足之處在于其各個波段的空間分辨率最高僅有250m，在遙感 圖像中難以識別中小型河流和池塘等面積較小的水體信息。3.2利用水體監(jiān)測系統(tǒng)進行水體監(jiān)測的優(yōu)缺點隨著計算機、遙感技術(shù)及地理信息系統(tǒng)的理論和技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用的日 益成熟，地理信息系統(tǒng)強大的空間分析功能和空間數(shù)據(jù)庫管理優(yōu)勢將通過計算機 這種先進的工具充分發(fā)揮出來，為水體評價，合理開發(fā)利用與預(yù)測提供了極大的 便利條件。通過水體監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，本系統(tǒng)初步實現(xiàn)了對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù) 的管理與專業(yè)分析。水體監(jiān)測系統(tǒng)的不足之處，系統(tǒng)還停留在水體監(jiān)測信息系統(tǒng)的層次上，還需 要擴充專業(yè)理論模型的研究，建立模型庫（包括基礎(chǔ)模型和決策分析模型），把應(yīng) 用提升到包括水體環(huán)境的規(guī)劃、預(yù)測、評價、管理、決策、立法和監(jiān)督等諸多方 面的信息的決策支持系統(tǒng)這個層面上，即水體環(huán)境管理決策支持系統(tǒng)。參考文獻：曾開祥，董文，陶迎春,陳秀萬，余濤.陸面水體監(jiān)測中衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)適宜性評價方法研究. 中國航天.2013,5都昌杰，趙承杰.對水體監(jiān)測的幾點看法.黑龍江省環(huán)境