城市水环境遥感监测技术与应用：城市遥感的原理、方法和应用

城市水环境是城市环境的核心组成要素，除了水资源以外，水环境状况也对城市生态系统具有重要意义。在气候变化和人类活动的双重影响下，城市水环境脆弱且极易发生变化。研究不同时空背景下的城市水环境变化特征，揭示和监测城市水环境变化规律，对城市可持续发展具有重要意义。

现有的城市水环境监测体系主要基于人工样点调查，费时费力，难以获取大面积宏观尺度的变化特性。尤其在下垫面条件复杂的城市区域、自然环境恶劣地区，水文监测站点布设不足，野外考察难度大，传统监测手段更难以满足需求。而遥感技术具有快速、准确、大范围和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性，基本克服了常规方法的缺陷，为城市水环境动态监测与分析提供了可靠的信息源。随着对地观测技术的发展，遥感数据的光谱信息逐渐丰富，时空分辨率不断提升，能够实现对地高精度、高重访(高时效)、多尺度、全天候的观测，大大提高了水环境遥感监测能力，在不同水体水环境状况时空变化规律研究中具有极大潜力。此外，我国自主研发和发射的资源系列卫星、环境系列卫星、高分系列卫星保证了城市水环境遥感监测的数据支撑。(www.xing528.com)

在本章中，我们重点介绍了基于遥感技术的城市湖泊监测的迫切需求、城市湖泊变迁遥感监测、水质参数定量反演以及城市黑臭水体监测等四方面内容，并结合部分示例阐述遥感技术在城市水环境监测中的可行性和有效性。但是水体具有复杂的光学特征，尚有很多问题没有得到解决，而且我国在该领域方面的研究刚刚起步，没有形成系统的技术方法和规范。目前各部门、单位只进行零散的研究，不能形成系统的应用能力，要得到全面的应用就必须有一整套技术方法和规范。城市水环境监测的内容很多，哪些指标能采用卫星遥感技术进行有效的监测，其最佳监测光谱分辨率、监测时间频率和监测空间分辨率，还不是十分清楚，更没有形成实用模型数据库。因此需要相关学科的科学工作者深入开展城市水环境遥感监测的指标体系和国家环境信息系统的建设。