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,项目承担单位建议牵头承担单位建议其他承担单位建议项目立项必要性及需求分析项目立项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同时，该专项明确指出需要对水体周边和流域污染源进行防控。当前水体污染主要来自于点源和非点源产生污染物，各地环保部门均将不同类型污染源监察列为每年环境污染防治重点工作之。其中非点源污染作为影响水体环境质量种重要污染源，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难度，特别是在广大农村范围内，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重要议程，从根本上解决我国水污染问题。面对非点源污染严峻形势，作为污染综合防治环保部门，有必要做好污染源监测以及污染量和污染强度评估等工作。非点源污染般指在较大范围内，由于降雨径流淋溶和冲刷，大气地面和土壤中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，在全球退化耕地中，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主要因素。在我国，近年来由于经济发展人口增加农药化肥过度使用等原因，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不确定性，加之全国系统性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非点源污染负荷模型难以完全满足全国非点源污染监控要求。因此，针对当前我国非点源污染形式和特征，如何科学准确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综合展示，已成为当前我国非点源污染监控治理和管理项重要工作。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优点，结合我国在非点源污染调查工作实际情况，研究构建种快速简单实用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，形成规范遥感监测与分析标准，摸清非点源污染源空间分布与强度，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研发，建立流域长期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。分析说明项目实施能够产生重大经济社会效益。通过本项目利用遥感和手段，从空间角度建立不同流域非点源污染负荷监测体系和模式，以及通过建立规范化技术标准以及产品化软件系统，可以缩短非点源污染监测时间形成污染负荷量与分布快速响应能力可以减少大范围开展非点源污染监测与管理中投入人力物力可以提供科学合理现实数据与建议，辅助因地制宜开展非点源污染防治，减少因非点源污染引起水污染治理投入水产养殖损失居民健康保护等衍生经济投入。同时，项目通过非点源污染空间强度和污染负荷深入分析，为各地区合理使用农药化肥加强生活和家畜污染防治优化布局污水处理设施和流域河道拦蓄等管理措施提供科学性指导，对全国在水污染防治水环境保护和规划中起到积极作用，并在科技转化机制创新等方面具有非常重要意义。二项目目标及主要任务主要目标构建套流域非点源污染负荷估算模型。在研究分析全国流域差异性和非点源污染特征基础上，构建套简便科学普适非点源污染负荷估算模型，能够获取全国范围不同流域非点源污染负荷和危害等级，支撑水体污染防治和非点源污染治理。建立套规范化非点源污染遥感监测流程。利用遥感宏观快速获取地表数据技术优势，针对非点源污染源类型与分布污染影响因子等指标，建立套规范化监测流程，提供规范标准可对比模型基础数据，保障模型在全国不同流域普适性。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非点源污染监测模式。通过对流域非点源污染监测研究及示范应用推广，形成套基于空间技术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。全国流域非点源污染分区分级研究非点源污染负荷估算模型研究基于遥感非点源污染因素获取技术研究流域非点源污染分析与展示系统研发研究确定污染影响因素研究建立模型结构研究模型参数确定方法基于空间技术非点源污染监测模式研建分区标准固化模型参数确定细则数据获取流程软件说明图非点源污染监测研究思路研究全国范围内非点源污染分区分级方法本项目从非点源污染产生和迁移水文过程机理出发，以全国水资源分区为基础，研究全国范围内非点源污染分区分级方法，在数据资料缺乏算模型，估算出农业区城区土壤流失和畜禽养殖等相应区域及全市非点源污染总负荷量，并进行了非点源污染控制分区，提出了治理珠海非点源污染管理对策与控制措施。中国环境与发程机理，结合全国水资源分区以及影响产汇流地形特征，进行全国大尺度非点源污染分区分级，并建立全国流域非点源污染分析与展示系统，为环保部门水环境保护提供科学真实宏观现势数据和信息。将先进遥感对地观测技术非点源污染监测这当前热点研究内容有机结合，利用遥感大尺度同步监测技术优势和强大空间分析能力，建立套全国范围内普适非点源污染监测模式，并可用于推广应用，以掌握全国各流域非点源污染负荷动态变化。三相关领域国内外技术现状发展趋势及国内现有工作基础国内外技术发展趋势与现状专利等知识产权及相关技术标准情况分析。国外对非点源污染模型研究，依照其研究思路研究内容与研究方法不同，大体上可以分为以下三个阶段统计模型阶段世纪年代之前，非点源污染模型研究主要以统计模型阶段为主，这阶段研究主要思路是分析土地利用方式与非点源污染之间相互关系。年代初期，美加联合研发了个以土地利用与非点源污染负荷相互关系为基础早期系数模型。该模型可以有效估算非点源污染负荷，经许多学者多次进行改进与深入研发，至今仍有定应用。但这类模型结构简单功能少无法模拟和估算整个非点源污染过程。物理模型阶段随着对非点源污染机理研究不断深入，研发了批机理复杂非点源污染模型，并显现将非点源污染研究与技术综合起来趋势。这阶段是非点源污染模型发展重要阶段，在此期间，模型研究有很大进步从简单经验模型发展为复杂机理模型，从长期平均污染负荷计算或单场次暴雨计算上升到长时间序列模拟分析，并针对非点源污染管理研发了大量适用性强模型。尤其在美国，由环保署和农业部等政府部门引导，针对非点源污染研究，进行了实用非点源污染模型开发。开发出了大量沿用至今模型，如模型模型模型模型模型以及模型等。但这类模型比较复杂，有较大区域性，很难适用于大中尺度流域负荷模拟，而且对参数要求很高，率定困难，不便于推广和应用。物理模型与耦合阶段世纪年代至今，计算机技术广泛应用，使非点源污染模型与等新技术更加紧密结合起来，非点源污染模型功能和运行效率得到更大提高，模型在非点源污染研究中应用更为广泛。将等技术应用于非点源污染模拟研究是这阶段研究重点。目前在非点源污染模型研究中，主要进行机理模型与各种技术部分耦合，如比较将非点源污染模型等与软件地下水模拟软件等进行耦合。我国开始非点源污染研究较晚，世纪年代初期，非点源污染模型研究主要集中在水体富营养化与非点源污染之间关系土地利用方式与非点源污染负荷之间关系方面。年代，由于国内外对非点源污染研究不断深入，国内非点源污染定量计算模型研发也取得了些成果。对非点源污染产污机理及其影响因素也进行定探讨。但是由于国内自主研发模型在不同区域应用有较大局限性，而国外成熟非点源模型适用性强且易于应用与改进，目前我国对非点源污染研究主要以引进国外模型为主。非点源污染监测因子接口，可录入不同格式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，更加清晰和直观了解与分析流域非点源污染强度等级④非点源污染负荷估算，通过输入模型所涉及指标及参数数据，实现流域非点源污染负荷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操作及展示。研建基于空间技术非点源污染监测模式课题研究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整套解决方案，通过项目中选择两个流域开展示范应用，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基于空间技术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型研究报告遥感非点源污染源获取技术研究报告等形成流域非点源污染源监测实施技术规则和标准套，包括全国非点源污染分区分级成果与说明流域非点源污染负荷评估模型说明流域非点源污染模型参数确定技术细则遥感非点源污染监测技术规范软件使用说明书等制作示范流域非点源污染强度分级及污染负荷量成果套，包括示范区关键因子和污染强度与负荷量矢量成果专题图件统计数据等制作示范流域非点源污染负荷时空格局分析报告套形成流域非点源污染分析与展示系统套，包括个空间数据库非点源分析子系统污染强度及污染负荷展示子系统项目拟发表学术论文篇培养专业技术人才博士硕士研究生人。项目技术关键技术难点创新点关键技术支持下全国非点