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鄱阳湖生态环境动态监测服务系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-01-29  来源:今日头条  浏览次数:565
核心提示:鄱阳湖生态环境动态监测服务系统

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摘 要

针对目前生态环境监测中多源多尺度数据获取、定量遥感模型半自动化条件制约海量数据的快速处理与分析、以及静态的时空快照服务难以表达动态变化过程等问题,该文从基于传感网的数据多元化实时感知获取、基于数据仓库的生态信息主题化动态汇聚、基于多尺度WFS的智能化服务、基于动态数据驱动的仿真动态模拟知识化应用方面考虑,设计湖泊流域生态环境动态监测服务系统。以鄱阳湖为例进行验证,为鄱阳湖流域的生态监测以及江西省生态文明试验区建设提供服务。

引用格式

廖明,廖明伟.鄱阳湖生态环境动态监测服务系统[J].测绘科学.

正文

生态环境的保护和治理是21世纪人类可持续发展战略的焦点问题,当前我国大量江河湖泊、水库等水环境正遭受严重的破坏,生态服务功能退化,水环境安全问题已经成为众多生态安全问题中突出的一环。鄱阳湖承纳赣、抚、信、饶、修五河来水,经湖口注入长江,是全国最大的过水性、吞吐性、季节性浅水湖泊,呈现出“高水为湖、低水似河”的水文景观,年内季节性涨落明显,水旱灾害、水环境安全问题易发。湖泊流域水环境系统是一个复杂系统,其规模庞大、变量众多、有着时、空、量、序动态变化,是一个受多种不确定性因素限制、参数众多、机理十分复杂的问题。包括水质、水动力、生态等综合因素的水环境变化几十年以来一直倍受关注,而复杂系统的模拟仿真是有效认识和预测复杂地理过程的基础方法。

传统的水环境感知,以实地采样测量,结合在河口湖口等关键节点设置水文、水质自动观测站为主,囿于成本,实地采样的时间分辨率低、观测站点虽然能持续观测但点位分布稀疏。近年来,随着无线传感器技术的发展和多源遥感平台的日益丰富,构建空天地一体化的传感网进行动态监测成为现实,可持续感知和获取时空分辨率越来越高的水环境变化过程的实时观测数据。卫星遥感影像无控制点几何纠正能力、遥感定量反演技术的发展,使得通过遥感手段获取湖泊水环境及其湖滨和流域等生态水文表征信息的自动化处理能力大大增强。同时随着地球空间信息技术和传感器的迅速发展,数据密集型科学发现成为科技发展的第四范式。如何利用多源动态传感器观测数据,加强监测和模拟预警,实现复杂问题的求解,实现对过程的连续、动态认知,已成为地学领域的新突破点以及应急救灾过程亟待突破的关键问题。

针对目前生态环境监测中多源多尺度数据获取、定量遥感模型半自动化条件制约海量数据的快速处理与分析、以及静态的时空快照服务难以表达动态变化过程等问题,本文从基于传感网的数据多元化实时感知获取、基于数据仓库的生态信息主题化动态汇聚、基于多尺度WFS的智能化服务、基于数据驱动的模拟仿真知识化应用方面考虑,设计湖泊流域生态环境动态监测服务系统,为鄱阳湖流域的生态监测与生态要素时空演变仿真模拟提供支撑服务,提高对湖泊生态环境的动态性变化快速感知、状态评估和决策支持能力。

随着无线传感网、湖泊遥感定量反演技术的发展,空天地一体传感网生态环境监测使得既快又易的实时数据获取成为可能。针对类似鄱阳湖这类过水性、季节性、高动态、漫滩型内陆通江湖泊的生态环境监测,需要将无线传感器、定量遥感反演与数值模型模拟进行耦合。以地理信息技术为支撑,基于动态数据驱动应用范式实现监测与模拟之间的动态交互与反馈机制,一方面,多源、多时相的动态监测数据可以为仿真模拟提供外界时空变化信息的定量输入;另一方面,过程模拟可以增强多源动态观测数据重建高精度连续地理时空的能力,提升动态观测数据解决复杂地理问题的可靠性与准确性;从而实现湖泊流域生态与地理环境监测服务从数据获取,到信息提取、指标评价,进而服务共享、模拟仿真决策支持的发展。

2016年(第41卷)第12期

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关于《测绘科学》

主管:国家测绘地理信息局

主办:中国测绘科学研究院

邮箱:niu@casm.ac.cn

网站:http://chkd.cbpt.cnki.net

《测绘科学》微信公众号

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