第三届GIS大赛B组(应用分析组)一等奖获奖作品展示

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作品名称:基于GIS的巢湖水体污染物超光谱影像空间特性分析

组员:胡坤 刘飞朋 纪刚 孟庆晖

学校:安徽建筑工业学院 环境与能源工程学院

指导老师:潘邦龙、朱传华

 

 

      巢湖地处长江中下游,位于安徽省中部,距省会合肥约15km,是安徽省第一大湖泊。全流域面积9173km2,涉及七县二市,地貌总体呈南北高、中间低;巢湖水多年平均水位8.37m,对应的湖泊面积为789km2,蓄水量为40亿m3,岸线长达155.7km。巢湖以中庙——姥山——齐头咀为界,分东西两大湖区,分东西两大湖区,整个湖底由西向东倾斜,湖水浑浊,呈黄褐色,透明度差。原始数据经Supermap的处理分析过后,并与当年实际情况相比较,现将分析结果做以下总结:

 

一、水华分析

 

水华分析

 

      从图上可以看出西半湖出现大面积水华,明显高于东半湖。并且可以看出水华的爆发空间与环湖径流有关,特别是蓝藻核心暴发区域的西北部。造成这种现象的原因是十五里河、派河、双桥河、南淝河、兆河、白石天河等流入巢湖的河道,根据安徽省人民政府《巢湖流域水环境综合治理总体方案》(2009),南淝河、杭埠河、派河和十五里河是携带污染物入湖污染负荷较多的4条河流。 

 

二、叶绿素浓度分析 

 

叶绿素浓度分析

 

      可以看出:西北部湖区,沿岸叶绿素a浓度含量较高,Ⅳ、Ⅴ类水体面积逐渐由西北部和沿岸地区向湖心扩大。西半湖区空间变化较大,而东半湖湖区叶绿素a浓度含量相对稳定。出现这种空间分布特征,经后续考证,主要是由于西半湖流域地跨合肥市区与3县的50个乡镇,流域人口稠密。合肥市、肥东和肥西县城的生活污水和工、农业废水都流入西半湖,西半湖氮含量较高。导致西半湖水体严重污染。

 

三、悬浮物浓度分析 

 

悬浮物浓度分析

 

      通过图像可以清楚的看出悬浮物在西湖区含量较高,东湖含量较轻,中部湖区属轻度污染。造成这种现象的主要原因是合肥市、肥东和肥西县城的生活污水和工、农业废水都流入西半湖,导致西半湖的污染加剧。

 

四、氮浓度分析 

1)巢湖水域总氮浓度分布专题图

 

氮浓度分析

 

      从图中可以看出:巢湖西半湖区水质污染较为严重,东半湖区水质轻度污染;东部水体呈中富营养化状态,西半湖水体呈重度富营养化状态。

 

2)氮浓度与水深四维显示

 

四维显示

 

      从“氮浓度与水深四维显示图”中可以看到:湖区22个采样点分布均匀,较好的反映了巢湖水域氮污染随深度的变化情况。

 

造成巢湖水氮浓度偏高的外因可归纳为两类:

      1、随着工农业经济发展和城市膨胀所造成的污染。巢湖处于农业经济活跃区和重要的粮食高产区,大量的农药、化肥使用增加了巢湖营养元素的积累;另据不完全统计,巢湖流域的年工业废水2136亿m3 ,城市生活污水1104亿m3 ,且80%以上是未经过处理而直接排放 ;

 

      2、巢湖流域水环境的演变及水利工程导致的水文变化。 流域人工控制后,影响了长江与巢湖的水量交换。巢湖水的下泄量减至原先的1/6 。同时,人工抬高水位,增加了蓄水量,影响了水生植物、鱼类生长和营养元素的输出。

2020年1月17日 16:56
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