HJ 1098-2020 水华遥感与地面监测评价技术规范(试行)

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HJ 1098-2020 水华遥感与地面监测评价技术规范(试行)

基于参考影像或空间几何信息,开展影像几何精度校正和空间投影转换,精度控制在1 个像元内。

依据监测水体区域的左上角和右下角经纬度,对所选取的遥感影像进行空间裁剪, 要略大于水体区域。

感器的定标公式及各波段定标系数进行。辐射

L =Gain ×DN+Offset

GB/T 35509-2017 油气田缓蚀剂的应用和评价4.6.5大气层顶表观反射率计算

元LD PTOA F, cos 0.

可见光波段和近红外波段的卫星遥感大气校正主要针对大气分子散射、气溶胶散射及水 汽吸收的影响。可采用基于辐射传输模型的方法(如6S模型、Flaash大气校正模型等)进 行大气校正,得到各波段地表反射率,也称为大气层底反射率PBOA。

4.6.7归一化植被指数计算

4.6.8水陆分离、云识别和水草识别

为避免蓝藻水华的误判,应结合实际情况准确识别被监测的水体区域,剔除云、水草等 的干扰,形成监测水体的水体掩膜、云掩膜和水草掩膜等辅助数据,获得包含蓝藻水华的水 体区域所有像元的NDVI值,按不同处理方式可分别获得像元的NDVInN、NDVITOA和NDVIOA

6.9阈值分割和水华二

针对水体区域的NDVIDN和NDVIroA数据,蓝藻水华的NDVI值要高于正常水体,由于 未经过大气校正,判别蓝藻水华的NDVI阈值会随着不同影像发生变化,需要结合遥感假彩 色合成图像目视识别或NDVI灰度直方图统计加以确定,NDVI值高于阈值的为蓝藻水华。 针对经过准确大气校正的水体区域的NDVIBOA数据,判别水华区别于正常水体的阈值可以设 内0,NDVI值高于0的像元为蓝藻水华 蓝藻水华像元赋值为1,其他地物(包括正常水体、云、陆地等)像元赋值为0,获得 水华二值图。

4.6.10水华面积和水华面积比例计算

基于水华二值图统计水华像元总数,乘以每个像元对应的实际面积,计算得出水华面积 水华面积除以水体面积获得水华面积比例(百分比)

式中:AI一一水华面积; A一一水体面积(推荐采用以当年无云影像获取的水陆掩膜计算出的水体面积);

4.7质量保证与质量控制

选择卫星遥感影像数据时需检查影像数据有无条带,有无数据缺失现象,保证用于监测 水华的遥感影像原始数据质量。尽量不选取云层覆盖过多,水体区域有大面积耀斑出现的遥 感影像。采用最接近卫星过境时刻发布的辐射定标系数,几何校正的精度控制在1个像元之 内。结合实际情况准确剔除云、水草等区域,提高水体掩膜、云掩膜、水草掩膜的精度,减 少水陆混合像元、云层和水草对蓝藻水华识别的影响。以相近时间过境的更高空间分辨率遥

感影像获得的水华面积为相对真值,交叉验证水华识别精度,也可以通过实地考察来辅助验 证水华识别的精度,精度应保证在80%以上,

通过实验室手工检测或便携式仪器快速检测的方式,获取监测水体水样中藻密度、藻类 群落组成以及相关辅助指标监测数据,据此评价水华程度

核心指标为藻密度、藻类优势种和群落组成。 注:水温、pH、溶解氧、氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数、透明度、浊度、电导率、叶绿素a、藻 毒素等水质指标,以及流量、流速、水位、日照、气温、风力、风向等水文和气象指标可作为辅 助指标,用于水华暴发原因和发展变化趋势分析,

结合监测区域自然地理气候条件,根据监测目的(常规、预警、应急)选择具有代表性 的水域布设藻类水华监测点位。点位布设应尽可能与常规理化指标监测点位布设相一致,满 足获得连续性数据的需要,

5. 3.2 布设方式

湖泊(水库)藻类水华监测点位一般布设在湖库入湖区、出湖区、中心区及其他易于暴 发水华的水域。较宽阔的河流需要在近岸的左右两边同时布设点位,受潮汐(回水)影响的 可流应考虑在回溯(回水)区、对照区布设点位,饮用水源区域须在取水点附近布设点位 在藻类水华多发、环境条件具有代表性的位置布设常规监测点位,用于开展常规监测和预警 监测,便于长期、连续的监测。对突发水华情况,根据现场情况布设应急监测点位,即临时 点位,用于判断本次藻类水华的发生、发展和变化

5. 4. 1常规监测

常规监测频次为每月至少1次,采样时段原则为9:00~16:00。在实际监测中可根据情 况适当增加或减少频次,封冻期可停止监测。

预警监测频次为每周至少1次,每月不少于4次,监测时间为每周第1~3天,采样时段 原则为9:0016:00。

应急监测每两天至少1次,监测指标为藻密度,监测时段原则为9:00~16:00

5. 5.1 采样方法

定量采样:使用直立式采水器在0m0.5m深处采集水样1L,用于藻类生物定量分析。 定性采样:使用25号浮游生物网采集藻类生物定性分析水样。在表层至0.5m深处以 20cm/s~30cm/s的速度作°o形循回拖动约1min~3min,或在水中沿表层拖滤1.5m²~ 5.0m体积的水体,待网中有明显的藻量进入则将网提出水面,滤去水后藻类集中在网头内 旋开活塞将捞得的藻类放入30ml棕色广口瓶中。

保证采样基础信息完整。除常规项目外,记录中还应包括与水华程度密切相关的水色、 水面藻类群体形态(条状、成片)、群体大小及水体中藻类状态(颗粒状、泥浆状)等水华 表征描述。

5.5.3样品保存和运输

现场采集的样品,每1L样品中加入15ml鲁哥氏液固定、保存。若样品有长期保存的 价值,需加入福尔马林1ml、甘油2ml进行样品固定保存。样品运输过程中贮存温度不超 过采样时的温度,必要时需使用冷藏设备,应仔细保管样品,确保样品无破损、无污染。

5. 6. 1藻密度分析方法

a)显微镜计数法(镜检法) 开展常规监测时可采用以下操作步骤及方法,待相关环境监测分析方法标准发布后,按 相关标准执行。方法主要包括以下操作步骤: 样品浓缩:取定量1000ml水样静置沉淀24h后,用虹吸管小心抽掉上清液,余下20ml~ 25ml沉淀物转入100ml定量瓶中,再用上清液少许冲洗定容至所需浓缩倍数的体积。若水 样中藻密度较高,可根据实际情况对水样原液直接进行镜检测定。 仪器校准:将目镜测微尺(目尺)放入10倍目镜内,应使刻度清晰成像(一般刻度面 应朝下),将镜台测微尺(台尺)当作显微玻片标本,用20倍物镜进行观察,使台尺刻度清 晰成像。台尺的刻度代表标本上的实际长度,一般每小格0.01mm。转动目镜并移动载物台, 使目尺与台尺平行,并且目尺的边沿刻度与台尺的0点刻度重合,然后数出目尺10格对应 的台尺格数,用这个格数乘以0.01mm,其乘积表示目尺10格代表标本上的长度,做好记 录,即某台显微镜20倍物镜配10倍目镜,目尺10格代表标本上的长度。用台尺测出视野 的直径,按元r²计算视野面积。用作测量和计数的其他镜头的每一种搭配,也都应做同样的 交准和记录。 藻体计数:计数前要将样品充分摇匀,用定量加样管吸取0.1ml样品注入0.1ml计数 框。移人之前要将盖玻片斜盖在计数框上,一边进样,另一边出气,避免气泡产生。注满后 巴盖玻片移正。计数片子制成后,稍候儿分钟,待藻类沉至框底后,在10×40倍或8×40 倍显微镜下计数100个视野。以上计数两片取其平均值。若两片计数结果个数相差15%以上,

则进行第三片计数,取其中个数相近两片的平均值。 计数亦可采用长条计数法,选取两相邻刻度从计数框的左边一直计数到计数框的右边称 为一个长条。与下沿刻度相交的个体,应计数在内,与上沿刻度相交的个体,不计数在内, 与上、下沿刻度都相交的个体,以生物体的中心位置作为判断的标准,也可在低倍镜下,按 上述原则单独计数,最后加入总数之中。一般计数三条,即第2、5、8条,若藻体数量太少, 则应全片计数。 b)快速测定方法:便携式仪器法 仪器设备:藻类密度监测仪。 仪器校准:校准方法采用两点校准,用蒸馏水和校准溶液进行校准。校准溶液采用已知 藻密度含量的浮游植物悬浮液。校准工作前,要仔细清洗校准杯内部。在每次更换新的校准 容液时,要先用干净水清洗校准杯和所有传感器,再用少量待用的校准溶液润洗校准杯和所 有传感器后倒掉,然后再加入校准溶液进行校准。在每次测量结束后,要用干净水清洗校准 杯和所有传感器表面。清洗干净后,在校准杯中加入少量干净水(自来水即可,1cm高度), 再旋紧到主机上,竖立放置以待下次使用。 仪器参数:分辨率为0.01个相对荧光强度

5.6.2藻类群落组成分析方法

藻类分析鉴定操作方法同5.6.1藻密度分析方法的显微镜计数法 藻类群落组成分析方法原则上鉴定到种(种类难以区分的可以鉴定到属),并计算各种 藻类种数量占比(P),确定优势种。

式中:Pi—单位体积水样中第i种藻类细胞所占比例; Di第i种藻类细胞密度; D一所有藻类细胞密度。

5.7质量保证与质量控制

P; = i × 100%

制定合理的采样操作程序,在确定的采样时间、采样地点,采水量尽量保持一致,保证 采集的样品具有代表性和可比性。采样和分析设备要定期进行维护和校正。质量管理要遵循 所在实验室质量管理体系的相关要求

水华程度用于反映水华发生的强弱或轻重态势。水华程度评价指标为藻密度及水华面积 比例。

水华程度评价采用定量分级评价方法。 根据藻类优势种确定水华类型,依据藻密度和水 华面积比例分别评价水华程度,并将水华程度分为五级,由轻到重顺序为:1、I1、、IV、 V级。当这两项评价结果同时存在时,采用比较法综合评价水华程度

6.3水华程度分级标准

6.3.1基于藻密度评价的水华程度分级标准

根据藻密度的高低评价水华程度,其分级标准及相应的特征描述见表1。应标明水华发 生的优势种。

表1基于藻密度评价的水华程度分级标准

表1既适用于单个监测点位所代表水体的水华程度评价,也适用于部分或全部水体的水 华程度评价。但在对部分或全部水体进行评价时,应以足够代表相应水体状况的监测点位和 监测数据为前提。在此基础上,根据不同级别水华程度的点位比例来判定这一监测水体的水 华程度。具体评价方法如下: a)当藻密度<2.0x10°个/L的监测点位占全部监测点位的比例高于95%时,判定监测水 域水华程度为“I级”; b)当藻密度≥2.0x10°个/L且属于某一水华程度级别监测点位占全部监测点位的比例高 于或等于75%时,判定监测水域水华程度为该级别; c)当藻密度属于某一水华程度级别监测点位占全部监测点位的比例低于75%时,则首 先计算所有点位藻密度平均值,然后将该值所属水华程度级别判定为监测水体的水 华程度。

3.2基于水华面积比例评价的水华程度分级标

根据水华面积比例的大小评价水华程度,其分级标准及相应的特征描述见表2。

HG/T 5078-2016 纺织染整助剂 防水防油整理剂 易去污性能的测定表2基于水华面积比例评价的水华程度分级标

表2适用于对整个水体水华程度的 测水域应能够代表整个水体时才可进行评价。 对于难以确定水域边界的情况,建议以藻类密度评价为主

6.3.3水华程度综合评价

当基于藻密度和水华面积比例的水华程度评 同时存在时,采用比较法进行水华程 度综合评价,以其中的较重者作为水华程度 并标明水华发生的优势种。水华 监测水体全部水域的水华程度评价。

6.4水华程度变化评价

QGDW 13093.3-2018 普通配电箱采购标准 第3部分:配电箱 1000A 25kA 专用技术规范)6.4.1不同时段定量比较

不同时段定量比较是对同一监测点位或监测水域某 一时段的水华状况与前一时段、上年 同期或其他时段的水华状况进行定量比较和变化分析,比较内容包括藻密度、水华面积、水 华程度、不同级别水华程度的频次比例(百分比)等。

6.4.2水华程度变化评价

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