熱像儀在區(qū)域水系質(zhì)量監(jiān)控項(xiàng)目中的應(yīng)用
在圣弗朗西斯科郡，各種點(diǎn)源和非點(diǎn)源的污水排入河中嚴(yán)重影響了沿岸水體的水質(zhì)。更糟糕的是直接伸向海灘的雨水泄水管、Tijuana(提華納)河的污水以及通過沿岸排污口排放的污水對水體造成了嚴(yán)重污染有時(shí)甚至不得不關(guān)閉海灘。此外，幾座發(fā)電廠排放的熱廢液也影響著近海岸周圍的生態(tài)系統(tǒng)。
自2002 年起，遙感影像技術(shù)才應(yīng)用于區(qū)域水體水質(zhì)常規(guī)監(jiān)控工程。據(jù)我們所知，美國圣迭哥郡是目前**采用遙感影像技術(shù)的地區(qū)。起初，水質(zhì)監(jiān)控以多光譜可見光影像為基礎(chǔ)，之后才逐步應(yīng)用熱圖像技術(shù)。 紅外 熱圖數(shù)據(jù)主要用于：
1）通過全景圖像提高現(xiàn)場抽樣方案的標(biāo)準(zhǔn)；
自2002 年起，遙感影像技術(shù)才應(yīng)用于區(qū)域水體水質(zhì)常規(guī)監(jiān)控工程。據(jù)我們所知，美國圣迭哥郡是目前**采用遙感影像技術(shù)的地區(qū)。起初，水質(zhì)監(jiān)控以多光譜可見光影像為基礎(chǔ)，之后才逐步應(yīng)用熱圖像技術(shù)。 紅外 熱圖數(shù)據(jù)主要用于：
1）通過全景圖像提高現(xiàn)場抽樣方案的標(biāo)準(zhǔn)；
圖A-B, San Onofre 核電站排污口的熱圖像: A）采用(美國)地球資源探測衛(wèi)星
LANDSAT 拍攝，分辨率分別為60m; B）采用 英福泰克 (InfraTec) 固定式紅
外熱像儀 VarioCAM hr head 680 拍攝，分辨率分別為2m
2）探測點(diǎn)源污水排放及其它污水排放并繪制圖樣。
圖2, 采用 VarioCAM hr head 680 拍攝的San Diego
圣迭哥郡咸水湖出口的熱圖像，揭示了一處非法排放污
水源。熱圖數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)交給當(dāng)?shù)毓芾聿块T，用于現(xiàn)場檢查。
使用的測量工具及方法
區(qū)域水系質(zhì)量監(jiān)控項(xiàng)目（Regional Water Quality Monitoring Program）使用了三種不同來源的熱圖像：
區(qū)域水系質(zhì)量監(jiān)控項(xiàng)目（Regional Water Quality Monitoring Program）使用了三種不同來源的熱圖像：
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傳感器系統(tǒng)
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重復(fù)訪問
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分辨率
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熱靈敏度
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校準(zhǔn)
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1
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AVHRR－NOAA 氣象衛(wèi)星上使用的高分辨率**輻射儀
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4 次\天
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1100m
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0.1℃
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可以
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2
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TM－(美國)地球資源探測衛(wèi)星LANDSAT 陸地衛(wèi)星上使用的熱圖像成像儀
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4 次\月
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120\60m
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0.3℃
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需后期處理
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3
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隨時(shí)可用
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20cm-3m
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0.06℃
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可以
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圖3 VarioCAM hr head 680 拍攝的熱圖像反映了圣迭哥
Encina 發(fā)電廠排出的冷卻污水的范圍。 San Onofre 發(fā)電
廠將污水向深處排放，導(dǎo)致低溫的表層水向上翻滾（如圖
1）。而Encina 發(fā)電廠將污水排向表面，形成熱信號較強(qiáng)
的水柱。
圖像處理
AVHRR 和TM 的數(shù)據(jù)集都包含幾何定位參數(shù)，通過GIS軟件包可以對該參數(shù)進(jìn)行修改。而德國 英福泰克 (InfraTec) 熱像儀可用于航空機(jī)載成像，其先進(jìn)的軟件可用于記錄來自集成差分全球定位系統(tǒng)的位置信息。圖像在系統(tǒng)內(nèi)部即可校準(zhǔn)，同時(shí)可使用標(biāo)準(zhǔn)GIS 軟件包將圖像導(dǎo)出成為可兼容文件。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
點(diǎn)源污水排放口監(jiān)控：航空機(jī)載熱成像作為一種有效的監(jiān)控手段不僅可用于監(jiān)控點(diǎn)源污水排放口，而且可探測來源未知的污水排放。當(dāng)?shù)毓芾聿块T可根據(jù)這些監(jiān)控信息確定排放地點(diǎn)、對某些排放進(jìn)行取樣，然后對違規(guī)排放行為進(jìn)行處罰（如圖2）。由于這種排放中懸浮沉積物的含量不高，因此只能用紅外熱像儀進(jìn)行探測。
利用遙感影像技術(shù)改善現(xiàn)場取樣方案：傳統(tǒng)的方法只能在特定的取樣地點(diǎn)進(jìn)行取樣，然后提供取樣結(jié)果。而RS 影像法在采集圖像的同時(shí)提升了解釋現(xiàn)場數(shù)據(jù)的價(jià)值，而且測量結(jié)果中包含反映排放源異常的信息（如圖4）。
圖4 合并后的取樣結(jié)果及成像數(shù)據(jù)：(A)TM-7
拍攝的熱圖像:表面排放的污水和表面**取樣
結(jié)果 (B) VarioCAM hr head 680 拍攝的紅外熱圖像,及
常規(guī)取樣范圍內(nèi)采集的近表面溫度值
公安機(jī)關(guān)備案號：
