型与分布污染影响因子等指标，建立套规范化的监测流程，提供规范 标准可对比的模型基础数据，保障模型在全国不同流域的普适性。 开发套流域非点源污染分析与展示系统。 通过信息化技术，整合项目研究的技术体系和规范标准，开发套流 域非点源污染定性分析定量估算及成果展示系统，固化项目在不同流域 分区污染影响因子获取污染强度空间分析污染负荷估算等研究内容， 并利用人性化展示方式，为非点源污染监测长效实施提供产品化保障。 形成套基于空间技术的非点源污染监测模式。通过对流域非点源污染监测的研究及示范应用的推广，形成套基于 空间技术的从通用性模型规范化流程标准化体系到产品化系统四方面 的非点源污染监测模式，可用于全国不同流域长效推广使用，并提供科学 依据和合理支持。 研究与开发任务与内容 研究内容 本项目立足于国内非点源污染现状，以全国流域为研究单元，充分利 用遥感技术，结合地区可获取的统计数据和常规监测数据，获取地表非点 源污染因素，对流域内非点源污染进行监测与分析研究，研究思路如图 所示。 染负荷估算提供依据。 该部分研究将依托全国流域划分标准，参照中国水文区划分区标 准，参照影响产汇流的地形特征地貌类型，保证流域在较大的等级和尺 度上分区的完整性，并依据影响非点源污染产生的气候水文基本特征， 根据农村生活农业生产畜禽养殖城市径流等非点源污染类型，形成 全国非点源污染分区分级体系。 研究非点源污染负荷量估算模型 基于对流域非点源污染基本情况调查，通过对国内外非点源污染负荷 量估算模型的研究，充分利用遥感技术，结合地区可获取的统计数据和常 规监测数据，构建个简便科学普适的流域非点源污染估算模型，并 基于水文水质资料，结合现场监测及查阅文献等方法确定合理的模型参数 值，实现对全国各流域主要非点源污染物总氮总磷负荷量的评估。 首先，研究中国不同区域非点源污染的特征，根据污染机理分析和过 程分析，分析遥感获取因素统计数据常规监测数据，从实用角度出发， 研究确定非点源污染产生的影响因素 其次，研究非点源污染负荷输出系数模型结构，利用半分布式途径来 计算流域尺度上年均污染总氮总磷负荷的数学加权公式，研究基于 半分布式的集总模型，利用遥感宏观快速监测的流域土地利用类型等数 据，通过构建多元线性相关分析模型，建立流域土地利用类型与非点源污 染输出量的关系，得到区域污染负荷，结果多采用单位时间单位面积的负 荷量来表示 最后，研究确定不同流域的模型参数，采用基于水文水质资料的非点 源输出系数模型参数确定方法，形成固定的技术方法，确定流域不同非点源污染源的输出系数。 研究基于遥感的非点源污染获取技术 非点源污染的主要影响因素主要包括土地利用方式地形因子植被 覆盖度土壤侵蚀等，利用遥感技术研究体系化规范化的数据提取流程 技术，为流域非点源污染评估提供基础监测数据。例如 土地利用数据获取。研究中高分辨率遥感影像提取土地利用数据 流程化技术体系，包括遥感数据预处理土地利用分类体系的确定解译 标志的建立计算机自动分类人机交互修订野外验证分类精度评价 专题制图等。 植被覆盖度数据获取。利用植被覆盖度与遥感指数的相关关 系，通过使用遥感影像红光波段和近红外波段获取数据，并研究植 被区与裸地区与植被覆盖度之间的关系，研究不同区域时相 的像元二分法植被覆盖计算模型。 土壤数据地形数据获取。利用土壤类型图高程数据，在 软件的支持下，制定模型所需因子类型和形式的数据，比如土壤质地 分析容重分析坡度生成流域水系自动获取等。 土壤侵蚀强度获取。按照水利部土壤侵蚀分类分级标准 ，结合坡度数据土壤数据土地利用数据和植被覆盖度数 据，建立土壤侵蚀计算模型，进行土壤侵蚀强度分级。 研发流域非点源污染分析与展示系统 利用信息化技术将项目研究中的流程和体系进行固化，研究非点源污 染监测因子数据快速获取污染负荷估算成果展示以及报表自动生成等 功能，建立套宏观便捷实用的全国流域非点源污染监测评估与展 示业务化系统，实现矢量数据遥感数据属性数据以及计算结果的管理查询显示等辅助功能，满足研究技术人员环境保护部门等人员宏观把 握流域非点源污染状况的需求，保障流域长期的非点源污染监测。 主要实现的基本功能有 提供丰富的非点源污染监测因子接口，可录入不同格式的遥感数 据数据统计数据等 实现全国不同流域非点源污染模型参数动态维护，可根据不同流 域的特点进行参数设臵 非点源污染强度空间分析，引入空间分析功能，更加清晰和 直观的了解与分析流域非点源污染强度等级 非点源污染负荷估算，通过输入模型所涉及的指标及参数数据， 实现流域非点源污染负荷的自动计算 成果分析与展示，通过功能实现对非点源污染空间信息成果 数据的操作及展示。 研建基于空间技术的非点源污染监测模式 课题研究的非点源污染监测分区方法估算模型关键因子遥感监测 技术体系分析展示系统，为全国开展流域非点源污染监测提供从方法体 系流程规范到产品应用的整套解决方案，通过项目中选择两个流域 开展的示范应用，进步补充和完善方案细节，并深入与环保业务单位配 合，固化该流程体系，形成套快速且普遍适用的基于空间技术的非点源 污染监测模式，并在全国不同流域可进行推广应用，以掌握全国各流域非 点源污染负荷的动态变化，为全国流域非点源污染防治提供科学指导。 考核指标 形成基于空间技术的流域非点源污染源监测技术研究报告套， 包括全国非点源污染分区分级技术研究报告流域非点源污染负荷评估模 项目基本信息表 项目编号 项目名称基于空间技术的流域非点源污染监测研究 所属行业 经费概算万元实施周期年 所属领域 能源资源环境农业材料制造业交通运输 信息产业与现代服务业人口与健康城镇化与城市发展 公共安全与其他社会事业 项目与纲要 的衔接性 明确列入纲要领域优先主题 基本属于纲要水体污染控制与治理领域优先主题的范畴 其他请说明 项目定位 应急性 培育性 基础性 创新类型原始创新集成创新引进消化吸收再创新 项目完成时的 应用类型 形成自主研发能力形成规模生产能力 局部试点示范较大范围推广应用 内容摘要 字以内 本项目基于遥感与空间技术，充分借鉴非点源污染研究模型的优 点，结合我国在非点源污染调查工作的实际情况，研究构建种快速 简便实用的流域非点源污染负荷估算模型，固化全国不同区域模型 参数，形成规范的遥感监测与分析标准，摸清非点源污染源的空间分 布与强度，计算我国各流域非点源污染负荷总量，并通过分析评估系 统的研发，建立流域长期的非点源污染监控体系与模式，指导政府非 点源污染防治工作，为流域非点源污染综合治理和控制提供科技支撑， 确保流域生态安全。 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,项目承担单位 的建议 牵头承担单位建议 其他承担单位建议项目立项的必要性及需求分析 项目立项的必要性 水体污染控制与治理是国家中长期科学和技术发展规划纲要 年重大专项内容，也是国家环境保护十五科技发 展规划的重点发展领域及优先主题。在解决水体自身污染监测与治理的同 时，该专项明确指出需要对水体周边和流域的污染源进行防控。当前水体 污染主要来自于点源和非点源产生的污染物，各地环保部门均将不同类型 的污染源监察列为每年环境污染防治的重点工作之。其中非点源污染作 为影响水体环境质量的种重要污染源，由于分布范围广起源广泛随 机性和危害较大等特点，给该类污染物监测控制与管理带来很大的难度， 特别是在广大的农村范围内，如何进行非点源污染监控已经成为环境保护 工作的重要内容。环保部张力军副部长指出必须把农业源污染防治纳入 环境保护的重要议程，从根本上解决我国的水污染问题。面对非点源污 染的严峻形势，作为污染综合防治的环保部门，有必要做好污染源的监测 以及污染量和污染强度的评估等工作。 非点源污染般指在较大范围内，由于降雨径流的淋溶和冲刷，大气 地面和土壤中的污染物通过地表径流进入地表水和地下水，并在水体大量 富集而导致的水环境污染和水质恶化现象，研究表明非点源污染是影响水 环境的重要因素之。据不完全统计，仅农业非点源污染已影响到全球陆 地面积的，在全球的退化耕地中，约是由农业非 点源污染引起。在多数发达国家，非点源污染已成为水体污染的主要因素。 在我国，近年来由于经济的发展人口的增加农药化肥的过度使用 等原因，非点源污染问题也日益严重。据文献资料显示，我国半以上的 河流湖泊呈现富营养化在太湖巢湖和滇池流域，由于人口密集，农业生产集约化程度较高，世纪年代统计中，流域超过的污染负 荷来自农业非点源污染年，我国湖泊水库达到中重富营养 化状态的个数占到，严重威胁用水安全和人群身体健康，非点源污 染已成为威胁生态环境的主要原因。 同时，我国幅员辽阔地区间地理特征迥异水文过程复杂，非点源 污染产生迁移和转化过程具有明显的不确定性，加之全国系统性的基础 数据有限等原因，使得现有基于单个区域污染机理等因素的非点源污染 负荷模型难以完全满足全国非点源污染监控的要求。因此，针对当前我国 非点源污染的形式和特征，如何科学准确的监测流域非点源污染源空间分 布如何建立种简单实用快速普适的流域非点源污染负荷估算模 型如何实现全国范围内流域非点源污染信息的综合展示，已成为当前我 国非点源污染监控治理和管理的项重要工作。 为此，本项目基于遥感与空间技术，充分借鉴非点源污染研究模 型的优点，结合我国在非点源污染调查工作的实际情况，研究构建种快 速简单实用的流域非点源污染负荷估算模型，固化全国不同区域模型 参数，形成规范的遥感监测与分析标准，摸清非点源污染源的空间分布与 强度，计算我国各流域非点源污染负荷总量，并通过分析评估系统的研发， 建立流域长期的非点源污染监控体系与模式，指导政府非点源污染防治工 作，为流域