為探索高分二號對地觀測衛(wèi)星在水體有機污染監(jiān)測中的適用性,基于高分二號對地觀測衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù),通過歸一化水體差異指數(shù)提取水體信息,利用比值植被指數(shù)得到2019年3月份粵港澳大灣區(qū)6條主要入海河流的水質分類及水體有機污染分布情況,通過與同期相對應的6個實際監(jiān)測斷面點對比,驗證了水污染等級評價結果,結果如下:1)研究區(qū)水體質量總體較好,磨刀門水道、東江南支流、橫門水道和洪奇瀝水道以無污染為主,雞啼門水道與蕉門水道以輕污染為主;2)水體有機污染的分布具有空間性,河流主干道主要以無污染水體為主,兩岸以輕污染為主,遠離主河道的封閉水體以中等污染以及重污染為主;3)監(jiān)測斷面點的污染等級與實際監(jiān)測點的評價結果基本一致。結論表明,高分二號對地觀測衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)作為水體污染監(jiān)測的遙感數(shù)據(jù)源是準確可靠的,可為我國水污染防治提供輔助決策。
【部分圖文】：

本文選取2019年3月份粵港澳大灣區(qū)監(jiān)測河流內對應斷面的實測數(shù)據(jù)作為驗證數(shù)據(jù)，共6組監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)，主要包含各類水質指標（pH、鹽度、氨氮、溶解氧、重金屬汞鉛銅等）、主要污染指標和綜合水質類別。實測數(shù)據(jù)從廣東省生態(tài)環(huán)境廳（2019）獲取。2.2 圖像預處理

比值植被指數(shù)（RVI）最早由Jordan(1969）于1969年提出，主要用來分析植被覆蓋狀況，但經(jīng)不同學者多年研究發(fā)現(xiàn)，RVI指數(shù)也可用來分析水體有機污染狀況。由于水體有機污染區(qū)域處于富營養(yǎng)化狀態(tài)會導致水中葉綠素含量增加，而葉綠素濃度與RVI指數(shù)有較強相關性，因此RVI指數(shù)可作為水體有機污染的指標。溫新龍等（2014）對HJ-1數(shù)據(jù)的不同波段組合進行了相關性分析，發(fā)現(xiàn)R4/R3的波段組合與葉綠素濃度具有較高的相關性，決定系數(shù)高達0.842；祝令亞（2006）也證明了MODIS數(shù)據(jù)的R2/R1組合和葉綠素濃度存在顯著相關，相關系數(shù)達0.945。汪小欽等（2002）基于TM影像獲取了不同水質水體的視反射率特征，認為1～4波段的視反射率較為敏感可用來區(qū)分不同的水質，并以R4/R3的波段組合較好地反映了小清河口的污染分布情況。王愛華等（2008）采用TM數(shù)據(jù)和CBRES數(shù)據(jù)應用比值植被指數(shù)對南京市溧水縣的水庫進行水體污染分析，結果發(fā)現(xiàn)，不同污染程度的水體在2種數(shù)據(jù)源上分布大體相同。李曉磊（2018）基于OLI數(shù)據(jù)通過計算RVI指數(shù)提取了滏陽河東武仕水庫的污染數(shù)據(jù)，得出了該地區(qū)水庫氨氮污染分布情況。RVI指數(shù)的計算公式如下（Jordan,1969):

從圖3-a看，輕污染水體占雞啼門水道及其周邊水體總面積的54%，無污染水體在雞啼門水道中分布零散，輕污染水體為主，雞啼門大橋處的水體則處于輕污染等級。從圖3-b可知，無污染水體占磨刀門水道及其周邊水體總面積的46%，主要分布在磨刀門水道，且磨刀門大橋處的水體無污染，說明該區(qū)域水體質量高，生態(tài)保護措施到位。從圖3-c看，東江南支流主要以無污染和輕污染水體為主，占該研究區(qū)水體總面積的66%，說明東江南支流的水體狀況良好，沙田泗盛的水體則處于輕污染。從圖3-d可知，橫門水道大部分水體處于無污染狀態(tài)，其無污染水體部分占總水體面積的59%。從圖3-e看，珠江洪奇瀝水道整體呈無污染狀態(tài)，輕污染水體分布在水道兩側以及水道周邊區(qū)域，洪奇瀝的水體處于輕污染狀態(tài)。從圖3-f看，輕污染水體分布在珠江蕉門水道，占總面積的66%，無污染以及中等污染水體呈零星分布，說明珠江蕉門水道在一定程度上存在較為嚴重的水體有機污染。3.2 水體有機污染空間分布
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