[发明专利]一种基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法

权利要求书

1.一种基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建典型城市氮磷面源污染相关下垫面空间数据；

S2：结合已有城市面源污染数据库和降水径流实测数据选取累积、冲刷参数，完成模型本地化；

S3：依据S1中空间数据库将S2中参数进行空间离散，完成城市TN、TP面源污染负荷遥感像元尺度的估算。

2.如权利要求1所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述S1进一步包括如下步骤：

S1.1：根据城市生态系统下垫面特征、城市规划图、城市功能区划和现有文献在内的现有资料，按照城区和郊区两大类别构建城市面源污染遥感监测下垫面精细分类体系；

S1.2：下载高分辨卫星遥感数据，并对所述遥感数据进行预处理，所述高分辨卫星遥感数据包括GF以及worldview，所述预处理包括几何纠正、辐射定标、大气纠正；

S1.3：基于面向对象分类方法，对图像进行模块化分割，对各类别的属性特征进行分析，所述属性特征包括形状、纹理以及光谱；

S1.4：按照S1.1的分类体系基于S1.3分析后的数据分别在城区和郊区进行下垫面矢量信息提取，构建城市面源污染相关下垫面空间数据库，所述下垫面选自屋顶、道路、水体、绿地、自然湿地、施工用地、农田、林地、温室大棚以及未利用土地；

S1.5：对S1.4构建的空间数据库进行人工检查，得到高精度的城市下垫面空间数据库，即城市下垫面空间精细分类矢量数据库。

3.如权利要求1所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述S2进一步包括如下步骤：

S2.1：建立优化的城市氮磷面源污染物累积-冲刷模型；

S2.2：建立与S2.1配套的场次降水试验数据集；

S2.3：根据S2.1的城市氮磷面源污染物累积-冲刷模型，和S2.1构建的场次降水地面数据集，完成模型的本地化。

4.如权利要求1所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述S3进一步包括如下步骤：

S3.1：按照S1构建的下垫面空间数据库，以遥感像元为单位将地面参数离散到遥感像元上，实现地面参数的空间离散，然后，根据下垫面类型的相似性，进行根据现有的地面参数对下垫面类型与其类似的地面参数进行参数数据移植；

S3.2：根据S2建立的本地化模型体系，计算场次降水的城市氮磷面源污染负荷；

S3.3：将S3.2中的场次降水氮磷面源污染负荷进行加和，得到年度城市氮磷面源污染总量。

5.如权利要求2所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述S1.4中的城市下垫面空间精细分类矢量数据库选自：

城区/郊区屋顶矢量数据、城区/郊区道路矢量数据、城区/郊区水体矢量数据、城区绿地矢量数据、城区自然湿地矢量数据、城区施工用地矢量数据、郊区农田矢量数据、郊区林地矢量数据、郊区温室大棚矢量数据、郊区未利用地矢量数据。

6.如权利要求1所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述过程S2具体包括：

考虑大气干湿沉降量，将干沉降量考虑在初始的污染物累积量中，用以校验参数污染物最大累积量参数；而在计算冲刷过程时，污染物累积量要考虑到湿沉降量；考虑城市街道、小区的垃圾清理因素，利用考虑了垃圾清理频率的等效晴天累积天数代替原晴天累积天数；针对典型下垫面绿地径流深参数进行本地化细化。

7.如权利要求4所述的基于遥感尺度的城市氮磷面源污染评估方法，其特征在于，所述S3.3中的污染负荷和污染总量具体包括：场次降水产生的总氮污染负荷和总磷污染负荷，年多次降水总共产生的总氮污染总量和总磷污染总量。