中華人民共和國國家環境保護標準2020-02-12發布2020-04-12實施生態環境部發布i ii 1 1 14水華遙感監測 3 7 9為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，規范和指導我國淡水水體藻類水華監測和評價工作，制定本標準。本標準由生態環境部生態環境監測司、法規與標準司組本標準起草單位：中國環境監測總站、生態環境部衛星環境1水華遙感與地面監測評價技術規范容。甲藻、硅藻及其他藻類水華監測與評價可參考使2傳感器能夠重復獲得同一地區影像的最短時間輻射定標radiometricc幾何校正geometriccorr為消除影像的幾何畸變而進行的投影變換和不同波段影像的套合等大氣校正atmospherecorr表觀輻亮度與無大氣水平場景絕對白體假設下遙感器應獲得入瞳輻亮度之間的比值。近紅外波段與可見光紅波段數值之差和這兩個波段數值之和的比3數字灰度值歸一化植被指數normalizeddiffer大氣層頂歸一化植被指數normalizeddifferencevegetationindexoftopof大氣層底歸一化植被指數normalizeddifferenceve在水華暴發期，以跟蹤掌握監測水體藻類水華狀況為目的的監測4水華遙感監測4.1監測目的計算藍藻水華面積及其所占水體面積比例，據此評價水華4.2監測原理采用衛星遙感影像數據監測藍藻水華主要是基于正常水體光譜與發生水華水體光譜的4.3監測內容4.4監測頻次4根據實際工作需要確定監測頻次，條件允許時建議每天開4.5監測技術流程衛星遙感影像DN值遙感影像預處理（幾何校正，空間裁剪，輻射定標，表觀反射率，大氣校正，NDVI計算）歸一化植被指數云掩膜水草掩膜水體掩膜云掩膜水草掩膜水體區域的NDVI影像水體面積水體面積面積水華面積比例面積水華面積比例4.6監測方法4.6.1遙感數據選擇選取具有紅光（630nm～690nm）和近紅外（760nm～900nm）波云掩膜、水草掩膜及觀測幾何條件等輔助數據坐標系及投影應與遙感影像數據保持一致。4.6.2幾何校正4.6.3空間裁剪4.6.4輻射定標5Gain——絕對定標系數的增益量，單位為WOffset——絕對定標系數的偏移量，單位為W·m4.6.5大氣層頂表觀反射率計算（2）式中：ρTOA——大氣層頂表觀反射率（無量綱L——表觀輻亮度，由公式（1）計算獲得，單位為W·m-2·sr-1·μm-1；F0——平均日地距離處的大氣層頂太陽譜照度，單位為W·m-2·μm-1；4.6.6大氣校正行大氣校正，得到各波段地表反射率，也稱為大氣層底反射率ρBOA。4.6.7歸一化植被指數計算（3）式中：當i為DN時，公式為基于DN值的歸一化植被指數，DN(NIR)——近紅外波段的灰度值；DN(R)——紅波段的灰度值；ρTOA(NIR)——近紅外波段的大氣層頂表觀反射率；ρTOA(R)——紅波段的大氣層頂表觀反射率；6ρBOA(NIR)——近紅外波段經過大氣校正的地表反射率；ρBOA(R)——紅波段經過大氣校正的地表反射率；歸一化植被指數（NDVI）的計算可以采用三種定量化級別的圖像作為輸入，分別是未使用定量化程度較高的NDVI數據；反之則使用定量化程度較低的NDVI數據。4.6.8水陸分離、云識別和水草識別4.6.9閾值分割和水華二值圖針對水體區域的NDVIDN和NDVITOA數據，藍藻水華的NDVI值要高于正常水體，由于色合成圖像目視識別或NDVI灰度直方圖統計加以確定，NDVI值高于閾值的為藍藻水華。4.6.10水華面積和水華面積比例計算P=×100%（4）A——水體面積（推薦采用以當年無云影像獲取的水陸掩膜計算出的水體面積P——水華面積比例。4.7質量保證與質量控制75.1監測目的群落組成以及相關輔助指標監測數據，據此評價水華5.2監測內容5.3點位布設河流應考慮在回溯（回水）區、對照區布設點位，飲用水點位，用于判斷本次藻類水華的發生、發展5.4監測頻次應急監測每兩天至少1次，監測指標為藻密度，監測時段原則為9:00～16:00。820cm/s～30cm/s的速度作∞形循回拖動約1min～3min，或在水中沿表層拖濾1.5m3~保證采樣基礎信息完整。除常規項目外，記錄中過采樣時的溫度，必要時需使用冷藏設備，應仔細保管樣品，確保樣品無破損、無污的直徑，按πr2計算視野面積。用作測量和計數的其他鏡頭的每一種搭藻體計數：計數前要將樣品充分搖勻，用定量加9D——所有藻類細胞密度。5.7質量保證與質量控制Ⅴ級。當這兩項評價結果同時存在時，采用比較法綜合評價6.3.1基于藻密度評價的水華程度ⅠⅡⅢⅣⅤc）當藻密度屬于某一水華程度級別監測點位占全部監測點位的比先計算所有點位藻密度平均值，然后將該值所屬水華程度級別判定為監測水體的水6.3.2基于水華面積比例評價的水華程度根據水華面積比例的大小評價水華程度，其分級標準及相應Ⅰ0ⅡⅢⅣⅤ對于難以確定水域邊界的情況，建議以藻類密度評價為總體特征描述見表1和表2。水華程度綜合評價適用于監測水體全部水域的水華程度評b）按水華程度組合類別比例評價：設△G為后時段與前時段“Ⅰ~