遥感技术在面源污染的监测

世界范围内对于面源污染的研究起源于20世纪70年代中期，但是在此后的十多年几乎处于理论研究阶段，没有真正实质上实验研究。直到上世纪九十年代研究者们开始关注氮磷与水体富营养化之间的联系，面源污染研究主要针对地表水或者地下水体富营养化中氮磷来源与过程分析，主要的研究方法为传统的实地采样与监测。进入到21世纪，面源污染研究的广度和深度明显提高，在污染物方面，除了总氮之外，进一步对水体中硝态氮、重金属进行分析，同时开始对影响面源污染的土壤迁移，径流过程、沉积物等进行研究。对河流、迁移、模拟和沉积物的关注度也稳步提高，这个阶段，面源污染研究方法和工具也迅速发展，尤其是随着GIS的出现，基于空间分析进行水文模型模拟使得流域综合管理、不同土地，利用效应等方面的研究得以开展。至此，面源污染研究完成从点位尺度的观测到流域尺度水质变化、氮磷污染输出规律、模型应用的过渡。基于GIS空间分析的水文模型在流域尺度的模拟、优化和运用，是面源污染控制与评估的基础。而随着研究的深入，流域尺度的精细管理、面源污染模型开发与耦合、气候变化效应在未来将受到更多关注。

1数据获取

影响面源污染的因素有很多，因此在研究面源污染时需要大量的影响因子的数据来作为研究依据，而由于面源污染分布的广泛性和形成过程的随机性，使得在获取相关的水文数据、大气数据、土壤数据、地形数据、土地利用数据等时会耗费大量的人力物力。利用遥感技术对面源污染进行数据获取具有范围广、周期短、速度快等优点，费用也较少。下表介绍了利用遥感技术获取农业面源污染研究数据的方法、优势和要求。

表 遥感技术获取农业面源污染研究数据的方法、优势和要求

2污染监测

面源污染对水体环境的污染是最为严重的，所以对于水体进行污染监测是面源污染研究中最重要的一环，然而传统的水体污染监测方法已经不能达到现在水体污染监测要求，无法反映整个监测区域内的水质变化与差异。而遥感技术恰恰弥补了传统定点式监测的缺陷，利用多时相的遥感数据清楚地反映出区域流域污染现状和空间分布特征，并可对同一流域水体污染历史和污染趋势做出研究和预测。

在土壤污染监测方面遥感技术仍然能够扮演重要的角色，遥感与地理信息系统集成，与模型结合，利用地面的常规采样分析与遥感数据综合分析，能够快速、精准地反映出区域内土壤污染的时空动态状况，从而为面源污染管理与防治提供科学的决策依据。

3污染估算与评价

只有对面源污染程度和规律有准确的了解，才能提出有效的治理方法，因而利用评价标准体系评价为治理提供引导很是关键。在时空上建立模拟模型进行全方位模拟，是面源污染定量分析最有效、最直接的方法，同时也是对污染治理评价的重要措施。对面源污染规律进行评价的基本研究方法之一便是利用有关的面源污染模型来估算和模拟面源污染负荷，如水质模型、流域水文模型等。

由于模型具有参数量大、数据获得难、分布不均等局限性，而面源污染又有分布范围广泛的特点。所以将遥感技术和模型进行结合，为面源污染模型建立提供了新的可靠地实用地方法。遥感技术使用遥感遥测影像和数据为面源污染模型提供新的数据来源，弥补了常规方法获取数据不足的缺点。另外，通过遥感影像获取流域的地形、地貌、土壤分布、植被覆盖等信息，从而分析和确定模型的参数，使无资料地区的水文模拟也成为可能。而将遥感、地理信息系统、全球定位系统组成的“3S”技术和面源污染模型进行结合，对面源污染的预测和管理体现出了其无法比拟的优势。这也是未来对面源污染研究的趋势。广西善图科技有限公司