政策解读丨遥感为主,天地一体!谱视界助力擘画美丽中国宏伟蓝图!
POLICY
水生态政策
谱视界政策解读
日前,生态环境部、发展改革委、农业农村部、水利部4部委联合印发实施《长江流域水生态考核指标评分细则》(以下简称《评分细则》)。《评分细则》提出了以“水生态系统健康”为核心、以“水生境保护”“水环境保护”和“水资源保障”等为支撑的考核指标体系。水生境指标被“寄予厚望”,成为引导地方开展水生态保护修复工作的重要推手。
水生境指河流和湖泊中生物生活地域的环境,包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素。生境条件与水生生物生长繁殖息息相关,同水环境质量、水资源条件紧密关联,共同影响水生态系统健康状况。
遥感为主,天地一体
生境要素具备原位性和区域性特征,要真实、全面掌握地方水生境状况及其变化情况,需要开展全覆盖调查。传统基于抽样的地面监测手段很难满足考核需求,而具备大区域、全覆盖能力的遥感技术可以实现水生境全线、全域监测,使其成为生境调查方面的不二选择。
“遥感为主、天地一体”已经成为国家层面开展水生境监测的主要手段,逐步建立“天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动巡护监测车和地面观测设备”等五基协同遥感监测网络,形成“高精度、全方位、短周期”的水生态环境遥感监测体系,实现对水生境变化的快速监测和精准管控。
谱视界与国家政策不谋而合,倾力打造的“空天地”一体化立体协同的解决方案和完整的产品阵容,通过综合利用多种设备对较大空间范围和较长时间跨度的水环境进行全天候、多维度监测与数据分析,为水环境监测与水污染治理提供更高效、更全面、更精准的决策支撑。
通过深度分析水环境监测领域问题,深耕多类型场景痛点,谱视界综合集成航天遥感、航空遥感和地面监测等全方位、多维度、一体化的有效监测和数据分析系统,以整体视角进行统筹分析和污染预警。
01航天遥感
利用卫星遥感技术对生态环境的状况和发展趋势进行大范围普查,并结合水域资源分布情况开展研判,确定重点污染区域以及环境治理区域。
特点
区域尺度大、时空连续
设备
如在谱视界负责的某流域遥感监测与水质评估项目中,天基数据获取主要使用高光谱卫星进行编程拍摄。
采用编程定制方式拍摄获取了共13期高光谱卫星影像,每期约5~6景,共75景。
(高光谱数据成果)
02航空遥感
利用无人机搭载光感传感器对重点区域进行精细化监测,为后续污染源精准排查确定靶向目标。
特点
空间精度高、高效快速
设备
采用谱视界自主研发的无人机光谱成像指数分析仪Specvision同步获取河道高光谱影像和高清影像数据。
其中高光谱影像用于反演各项水质指标(水质实时反演可采用经验模型或“一水一档”构建的模型),高清影像结合高光谱反演的水质指标可用于排查疑似污染源。
以该流域藻类分布为例,通过高光谱卫星获得的整体藻类分布情况中选定重点区域,再利用空基进行重点区域河道巡航,经过数据分析后就能精准便捷地确定污染情况。
03地面监测
利用手持终端及其他移动设备,采用人工辅助手段进行精细化实地定位核查。
特点
实时观测、信息真实
设备
手持式高光谱智水仪Visionhand
用于人工排查,可助力排查监测死角,详实记录经纬度、图像等信息,可实时反演十余种水质参数
(谱视界智水APP显示的手持式高光谱智水仪数据)
岸基高光谱水质监测仪Visionpoint
置于岸边,可以实现无人值守水面定点监测与污染预警,无污染、低成本、指标多、架设方便
(谱视界岸基高光谱水质监测仪云平台数据)
地面光谱成像指数分析仪Visionfield
架设于地面,多种平台可搭载,内嵌十余种常用水体指标及植被指数模型
(谱视界地面光谱成像指数分析仪图像)
浮标式高光谱水质监测仪Visionbuoy
用于水下探测,可实现水质原位快速、无接触、无损的 24小时在线监测
(谱视界浮标式高光谱水质监测仪数据)
生态环境保护“系统观”
根据生态环境部发布的《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》中指出,进入“十四五”时期,随着我国环境状况的改善,水质监测逐步向水生态监测转变。生态环境监测将在全面深化环境质量和污染源监测的基础上,逐步向生态状况监测和环境风险预警拓展,构建生态环境状况综合评估体系。
国家政策
“十一五”——监测网络搭建
“十二五”——污染源监测
“十三五”——水质量监测
“十四五”——水生态环境监测
水生境保护体现了生态环境保护的系统观。《评分细则》遵循生态优先、系统保护的原则,突出水生态系统健康,统筹推进水生境、水环境和水资源系统保护,体现了生态环境保护治理的系统观念。谱视界遵循政策原则,系统性全局性地对生态环境进行监测及保护,助力水生态环境保护由污染治理为主,向水资源、水生态、水环境等要素协同治理、统筹推进转变,
水生态系统健康指标包含鱼类物种数、大型底栖动物物种数、水华面积比例、浮游动物群落结构、水生植被覆盖度以及重点保护水生生物数量等6项指标。
由此可见,河流两侧的植被覆盖程度以及其长势情况在一定程度上会影响水质的变化。在谱视界对于河流的评估监测系统中,植被长势就是涵盖在内的一个关键分析指标。NDVI 是众所周知的一种植被指数,能够检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等。如谱视界针对某流域的水质评估报告(下图)中,由NDVI统计数据可知,8月份该流域植被覆盖程度最高,可以达到41.10%;而12月份植被覆盖度较低,仅仅有6.00%,两个月的差值可以达到35.1%。
进一步分析植被指数与综合水质等级分布情况可知,植被覆盖率高,根系发达的流域,可以通过过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等功能效应使进入地表和地下水的沉淀物、氮、磷、杀虫剂和真菌等减少,从而影响水质。
除植被长势外,土地利用也是水生态环境系统的重要指标。土地利用分类是土地分类变化和环境监测、城市扩张管理、基础设施规划和生物多样性分析的基础。由谱视界发布的某流域遥感监测与水质评估报告(下图)的统计数据可知,草地是该流域土地利用/覆盖类型中主要类型,面积大,分布广。
通过分析研究区域的土地利用情况以及研究区水体的综合水质等级变化趋势进一步可知,人类活动对河流的水质等级变化影响。
END
在国家政策规划的引导扶持下
我国水环境治理正在向阳而行
谱视界也会继续秉持科技利刃
助力擘画美丽中国宏伟蓝图!