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。 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 基于遥感的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 基于空间技术的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的水文过程机理出发，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 全国系统性建设的条件下，为全国流域非点源污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。 ④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 ④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，为全国流域非点源域有不 同的特点，使得确定不同分区下的模型参数值的获取成为本研究的技术难 点。 创新点 参考国内外非点源污染研究现状，根据本项目的研究内容和关键技术，项目的创新点主要体现在以下两方面 项目拟在全国范围内开展基于空间技术的非点源污染监测，针 对全国不同流域不同特点，基于非点源污染产生和迁移的水文过程机理， 结合全国水资源分区以及影响产汇流的地形特征，进行全国大尺度的非点 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的真实的宏观的现势的数据和信息。 将先进的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的技术优势和强大的空间 分析能力，建立套全国范围内普适的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的动态变化。 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的研究，依照其研究思路研究内容与研究方 法的不同，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，非点源污染模型的研究主要以统计模型阶 段为主，这阶段研究的主要思路是分析土地利用方式与非点源污染之间 的相互关系。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的早期系数模型。该模型可以有效的估算非点源污 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的不断深入，研发了批机理复杂的非点 源污染模型，并显现将非点源污染研究与技术综合起来的趋势。这 阶段是非点源污染模型发展的重要阶段，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，并针对非点源污染的管理研发了大 量适用性强的模型。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 至今的模型，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，有较大的区域性， 很难适用于大中尺度流域的负荷模拟，而且对参数的要求很高，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，计算机技术的广泛应用，使非点源污染模型与 等新技术更加紧密的结合起来，非点源污染模型的功能和运行效 率得到更大提高，模型在非点源污染研究中的应用更为广泛。将 等技术应用于非点源污染模拟的研究是这阶段的研究重点。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的研究较晚，世纪年代初期，非点源污染 模型的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 研究的不断深入，国内非点源污染定量计算模型的研发也取得了些成 果。对非点源污染的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的模型在不同区域的应用有较大局限性，而国 外成熟的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 的研究主要以引进的国外模型为主。针对具体研究个例引入合理模型并结 合遥感等技术进行适用化改进以取得合理应用效果是国内非点源污 染研究的个主要方式。 国内现有工作基础 近些年来，非点源污染受到部分省市相关部门的重视。年，广 东省生态环境与土壤研究所承担珠海非点源污染及其控制研究项目， 历时三年，对珠海市进行环境监测，科技人员实地调查与进行水质水量同 步监测，运用与技术，建立了小流域城区非点源污染负荷估算 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 污染的管理对策与控制措施。中国环境与发展国际合作委员会从年下半年开始到年上半年开展了中国粮食生产的面源污染控制对策 项目，确定系列可选择的政策用来控制粮食生产中非点源污染问题。 年，天津市启动了天津市水资源与水环境综合管理规划项目中 的城市和农村非点源污染控制研究课题，对天津市的农村非点源