基于遙感監(jiān)測的水質(zhì)污染監(jiān)測可視化系統(tǒng)研究

劉磊 龔瑞昆

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，檢測檢驗?zāi)芰﹄S之提升，其中水質(zhì)污染監(jiān)測對精度、廣度、深度均有一定要求，需與之相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)不斷革新，為水質(zhì)污染監(jiān)測事業(yè)良性發(fā)展夯實技術(shù)基石，本文通過對基于遙感監(jiān)測的水質(zhì)污染監(jiān)測可視化系統(tǒng)進行分析，以期為提升我國水污染監(jiān)測綜合成效提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：遙感監(jiān)測；水質(zhì)污染；監(jiān)測可視化系統(tǒng)

水作為生命之源，是全球生態(tài)環(huán)境保護重要資源之一，然而人們在日常生活與生產(chǎn)過程中不僅存在浪費水資源消極現(xiàn)象還污染水源，影響水資源綜合利用成效，同時污染水源還會侵害人們的身體健康，降低自然環(huán)境自凈能力，無法落實生態(tài)環(huán)境保護目標(biāo)，為此水質(zhì)污染監(jiān)測部門需秉持與時俱進精神，不斷優(yōu)化水資源監(jiān)測技術(shù)，提高水質(zhì)監(jiān)測能效，基于此研究遙感監(jiān)測背景下的水質(zhì)污染可視化系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)方略顯得尤為重要。

一、遙感監(jiān)測技術(shù)內(nèi)涵

遙感監(jiān)測技術(shù)以先進儀器為依托，以監(jiān)測目標(biāo)為出發(fā)點，以監(jiān)測參數(shù)為基礎(chǔ)，對待檢測對象展開系統(tǒng)觀測，同時獲取監(jiān)測結(jié)果，為人們更好把控監(jiān)測對象提供依據(jù)。遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中無需接觸監(jiān)測目標(biāo)，便可實現(xiàn)監(jiān)測目的，且對監(jiān)測所得數(shù)據(jù)可進行判段、整合、分析、識別，具有系統(tǒng)性較強、自動化程度高、監(jiān)測便捷、監(jiān)測結(jié)果精準(zhǔn)等應(yīng)用優(yōu)勢，較為符合水質(zhì)污染檢測客觀需求，同時可縮減采樣環(huán)節(jié)，提高水質(zhì)污染檢測效率。以攝像機等拍攝電子元件為依托的遙感裝置，可依據(jù)污染監(jiān)測需求，將相關(guān)裝置安置在衛(wèi)星、飛機、無人機等裝配上，對標(biāo)的物進行監(jiān)測，監(jiān)測對象包括水體、植被、大氣、土質(zhì)等，可在接收標(biāo)的物電磁波反射特征過程中，用感光記錄技術(shù)將所獲得的反射特征轉(zhuǎn)化為色調(diào)、顏色各異的照片，技術(shù)人員通過分析照片可明晰檢測對象污染實況，以此為由制定污染治理決策，為提升污染治理成效奠定基礎(chǔ)。[1]

二、研究水質(zhì)污染監(jiān)測可視化系統(tǒng)的意義

基于我國信息技術(shù)不斷發(fā)展，加之互聯(lián)網(wǎng)體系日益健全，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)成為助力社會建設(shè)及行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)形式，為推動水污染監(jiān)測技術(shù)良性發(fā)展，在遙感監(jiān)測技術(shù)踐行過程中，融入“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)勢在必行，其中“互聯(lián)網(wǎng)+”可視化系統(tǒng)，將成為助力遙感監(jiān)測技術(shù)良性發(fā)展的重要技術(shù)形式，為使人們對該技術(shù)研究更具興趣，分析其對水污染監(jiān)測事業(yè)發(fā)展的意義勢在必行。

（1）有利于建立三維立體水污染監(jiān)測體系。以信息技術(shù)為依托的可視化系統(tǒng)，可依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資源建立三維立體模型，系統(tǒng)展示持有數(shù)據(jù)的相關(guān)事物，使人們可更好分析該事物，權(quán)衡各方因素對該事物發(fā)展的影響，為優(yōu)化該事物發(fā)展體系提供依據(jù)。技術(shù)人員在利用遙感監(jiān)測技術(shù)勘測污染水源時，所得到的數(shù)據(jù)、圖片等信息均為平面形式且相對零散毫無關(guān)聯(lián)，將這些信息納入可視化系統(tǒng)中，可建立污染水域三維立體圖例，方便技術(shù)人員分析與探究，同時可將分散信息整合起來，提高水質(zhì)污染監(jiān)測質(zhì)量。

（2）可視化系統(tǒng)可科學(xué)反饋水質(zhì)污染監(jiān)測要素之間的關(guān)系。遙感監(jiān)測技術(shù)雖具有極強的水質(zhì)污染信息搜集、整合功能，但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)在關(guān)聯(lián)的過程中仍需倚仗人力，降低水質(zhì)污染監(jiān)測綜合質(zhì)量，可視化系統(tǒng)具有展示水質(zhì)全貌，處理數(shù)據(jù)之間爭議、探索、交流等能力，為此可有效分析水質(zhì)污染監(jiān)測要素之間的關(guān)系，為合理、高效制定水污染治理決策指明方向，推動遙感監(jiān)測技術(shù)良性發(fā)展，為提升我國水質(zhì)污染監(jiān)測成效夯實技術(shù)基石。[2]

三、基于遙感監(jiān)測技術(shù)的水質(zhì)污染監(jiān)測可視化系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)方略

通過對遙感監(jiān)測技術(shù)內(nèi)涵及其與可視化系統(tǒng)結(jié)合研究的意義進行分析可知，在當(dāng)前水質(zhì)污染態(tài)勢日益嚴(yán)重背景下，水質(zhì)污染監(jiān)測期許通過優(yōu)化技術(shù)體系提高其監(jiān)測能效，發(fā)揮水質(zhì)監(jiān)管積極作用，為此探究基于遙感監(jiān)測技術(shù)的水質(zhì)污染檢測可視化系統(tǒng)創(chuàng)設(shè)方略顯得尤為重要。

（1）基于遙感監(jiān)測技術(shù)設(shè)計水質(zhì)污染監(jiān)測可視化系統(tǒng)。依據(jù)污染水質(zhì)設(shè)置揮發(fā)酚、BOD5、SS、COD、石油類、綜合狀態(tài)污水監(jiān)測模型，提高水質(zhì)污染監(jiān)測針對性、科學(xué)性、實效性、能動性，為充分挖掘遙感監(jiān)測所獲取信息內(nèi)在價值奠定基礎(chǔ)。

（2）污染源活動窗口開啟及閉合模塊。監(jiān)測人員可依據(jù)污染源調(diào)查分析客觀需求，將遙感監(jiān)測所得數(shù)據(jù)錄入可視化系統(tǒng)中，在想要調(diào)取、修正或傳輸相關(guān)內(nèi)容時僅需用鼠標(biāo)點擊該窗口，便可獲取與該污染相關(guān)的信息，如污染排放量、污染源名稱、濃度等信息，基于可視化系統(tǒng)內(nèi)信息更改會發(fā)生比例、排列及顏色變更，為分析對比提供依據(jù)。

（3）圖形色彩變化模塊。在遙感監(jiān)測技術(shù)搜集整合信息基礎(chǔ)上，設(shè)立圖形色彩變化模塊，在該模塊內(nèi)用深淺不一顏色標(biāo)注水系不同區(qū)域，使水質(zhì)污染監(jiān)測技術(shù)人員可依據(jù)該模塊分辨污染水域及污染程度，以此為由修正排濁方案，提高水質(zhì)污染監(jiān)測綜合質(zhì)量。

（4）污染源排放順序顯示模塊。針對污染源相對較為復(fù)雜的水系，可啟動微軟源排放順序顯示模塊，依據(jù)監(jiān)測客觀需求找出若干污染源并將其排序，以綜合選擇為標(biāo)準(zhǔn)，確保水質(zhì)污染監(jiān)測系統(tǒng)可靠，其中污染物排放量、污染程度為基礎(chǔ)項，該技術(shù)應(yīng)用人員還可依據(jù)水質(zhì)污染監(jiān)測需求加設(shè)其他項目充實綜合選擇標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)污染源排放可視化管控。

（5）全流域超標(biāo)點源超標(biāo)狀況滾動顯示模塊。根據(jù)國家對水質(zhì)污染監(jiān)測客觀要求及污染物排放指標(biāo)，結(jié)合遙感監(jiān)測的可視化系統(tǒng)能夠以此為由進行全流域污染計算，并滾動顯示超標(biāo)污染物，同時直接屏蔽未超標(biāo)項目，并結(jié)合全畫面色彩協(xié)調(diào)顯示模塊，將相關(guān)數(shù)據(jù)所反饋的水域表現(xiàn)出來，使監(jiān)測人員可依據(jù)顏色直接獲取有用信息，提高水質(zhì)污染監(jiān)測質(zhì)量。[3]

四、結(jié)語

綜上所述，遙感監(jiān)測在水質(zhì)污染監(jiān)測過程中合理應(yīng)用可提升監(jiān)測成效，其與可視化系統(tǒng)的有機結(jié)合，符合當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)飛速發(fā)展與科學(xué)應(yīng)用大趨勢，為此人們需依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測需求靈活創(chuàng)設(shè)可視化體系，為充分發(fā)揮遙感監(jiān)測技術(shù)及可視化技術(shù)奠定基礎(chǔ)，推動我國水質(zhì)污染監(jiān)測事業(yè)良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛騰，萬魯河，劉碩.基于WebGIS的松花江哈爾濱段水質(zhì)監(jiān)測與評價系統(tǒng)[J].高技術(shù)通訊，2016（10）：908914.

[2]李海元.面向水質(zhì)監(jiān)測的遙感影像反演關(guān)鍵技術(shù)研究[D].電子科技大學(xué)，2016.

[3]李炳南，楊建洪，蔣雪中，等.基于多源數(shù)據(jù)的海水水質(zhì)空間評價系統(tǒng)設(shè)計[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2015（1）：113119.

作者簡介：劉磊（1990），男，河北唐山人，華北理工大學(xué)助理工程師，研究方向：檢測技術(shù)及智能裝置。