基于多通道光谱技术的煤矿水环境监测方法研究

王 皓，丛茂勤，刘昕悦，明 星，林海燕

(1.天津海运职业学院，天津 300350；2.中科院软件所南京软件技术研究院，江苏 南京 210049)

煤矿资源的开采与利用为我国创造了巨大的经济效益，同时也带来了一定的环境、生态和社会问题。煤矿地表塌陷区是随着矿区煤炭开挖而形成的一种特殊的生态环境，地下潜水水位高的煤矿塌陷区将会形成大面积的塌陷积水。据统计，我国煤炭开采造成的土地占压和沉陷已达50多万公顷[1]，生态恢复治理工作严重滞后。煤矿水环境决定着区域内的生态水平，因此对水质状况进行及时高效的动态监测是水环境保护和生态治理的关键，同时也为采煤塌陷区污染的控制和综合治理提供科学参考。

叶绿素a(Chla)、总磷(TP)和总悬浮物(TSM)是影响水体光谱特征的重要因素，也是煤炭矿区水质参数反演[2-5]、矿区水质污染等级[3]、水体富营养化评价[2]研究的主要指标。目前，煤炭矿区水环境监测主要有人工移动监测和遥感监测。人工移动监测通过人工移动采样，获取水样后进行实验室化学分析，该方法仅能获取点状分布的监测数据，存在人工采集成本较高、时效性差、结果具有局限性等问题；遥感监测具有空间性强、覆盖面广等特点，主要是通过卫星搭载的传感器获取水域的光谱影像，经过水质参数反演计算获取区域内的水质参数，但是这种方法观测周期较长，不能达到实时监测效果，因此亟需一种既能满足实时高效动态监测又能满足局部覆盖的水质监测方法。……