An Overview Of Our Solution
项目通过无人机获取河道高光谱数据、水质现场快速检测,建立“地空一体化”巡河模式,通过无人机搭载多光谱相机及可见光相机获取下垫面水体多光谱数据及纹理信息建立水质遥感数据库,通过GIS实现数据可视化展示,科学精准定位点位路径;集合现场快速检测水体氨氮、氧化还原电位、浊度、含氧量等数据,为遥感监测优化算法提供支撑,增加了基础信息的完整性、准确性,强化污染识别的及时性,综合遥感、GIS技术混合建模的方法,实现自动化提取黑臭水体水质数据分析,为黑臭水体治理效果监测探索了新的方式。
Who is this solution impacting?
Ecosystem
Freshwater
Community Type
Rural
Suburban
Urban
Additional Information
- Population Impacted: 50000
- Continent: Asia
General Information
First name
刘
Last name
丹
Organization type
Nonprofit
liudan@cecy.org
Challenge
Context Analysis
联合可持续发展目标之一:清洁饮水和健康设施 。人人享有清洁饮水及用水是我们所希望生活的世界的一个重要组成部分。每年数以百万计的人口,其中大多数是儿童,死于供水不足、环境卫生和个人卫生相关的疾病。水资源缺乏、 水质差和 卫生设施不足也对粮食安全、生计选择和世界各地贫困家庭的教育机会造成负面影响。通过可持续地管理我们的水资源,我们也能更好地管理食物和能源生产,并且为体面工作和经济增长做出贡献。此外,我们可以保护水生态系统及其生物多样性,以及在气候变化问题上采取行动。
黑臭水体在我国城市中广泛存在,已经成为一种严重的城市病,城市黑臭水体除污染水质、 散发恶臭外,其滋生的微生物导致黑臭水体周边空气污染,甚至引发个体疾病或传染性疾病暴发。水体黑臭是严重的水污染现象,使水体完全丧失使用功能,并影响景观以及人类
Solution
Describe the technical solution you wanted the target audience to adopt
通过无人机获取河道高光谱数据、水质现场快速检测,建立“地空一体化”巡河模式,通过无人机搭载多光谱相机及可见光相机获取下垫面水体多光谱数据及纹理信息建立水质遥感数据库,通过GIS实现数据可视化展示,科学精准定位点位路径;集合现场快速检测水体氨氮、氧化还原电位、浊度、含氧量等数据,为遥感监测优化算法提供支撑,增加了基础信息的完整性、准确性,强化污染识别的及时性,为黑臭水体治理效果监测探索了新的方式。
Describe your behavioral intervention.
光谱遥感由于其高精度、多波段、图谱合一等特点被广泛应用于遥感水质监测,极大的提高了水质参数的估测精度。伴随着遥感技术的不断进步,水质监测已由定性描述转向定量分析,同时可监测的水质参数逐渐增加,反演精度不断提高,在水资源的保护、规划和可持续发展方面发挥了重大作用。
基于光谱效应水环境遥感监测可满足河道水质遥感监测持续、动态、广域的要求,随着高时空分辨率遥感技术的发展,甚至可实现对环境事件的快速响应和连续跟踪。通过采用高光谱卫星遥感影像反演水体化学需氧量、总氮、总磷等水质相关指标结果,可以直观的了解目标区域整体水质分布状况,及时发现监测水体哪些地方水质参数浓度较高,水质超标,辅助开展对水体评估样点位置选择、水质结果评估等工作。
Behavioral Levers Utilized
Information
Rules & Regulations
As needed, please explain how you utilized the lever(s) in more detail.
通过了解河流水质的真实数据,利用法律行动推动政府部门按照法律要求采取行动整改水质问题
Implementation
Describe your implementation
1、利用无人机多光谱遥感技术,无人机搭载多光谱传感器获取多光谱数据,综合遥感、GIS技术混合建模的方法,实现自动化提取黑臭水体水质数据分析。
2、通过科学调研报告及履职申请等法律行动督促政府部门采取行动改善环境问题。
水源地快速反应七|清水为邻,龙潭水渠水清了
https://mp.weixin.qq.com/s/TMIwxYQcfS-GmVBmSALGHA
3、支持条件
项目获得了北京企业家基金会、银杏基金会等伙伴的支持
4、关键成功因素
青赣环境交流中心用于一支专业的团队
5、所遇到的障碍以及如何克服
障碍:遥感设备费用高昂的问题,我们通过租用专业公司的设备,降低项目成本。
Describe the leadership for your solution. Who is leading the implementation?
项目主导者是一群青年人,从2017年开始,青赣环境交流中心在阿里巴巴公益基金会及阿拉善SEE、河流守望者中心的支持,持续1649天对南昌市的河流进行持续的巡查,从志愿者的“望闻问切”到空地一体的高科技巡河,青年人把足迹踏遍一河两岸,青年志愿者人用一条条巡河数据架起了公众与政府部门沟通的桥梁,政府部门、公众、环保组织紧密联系在一起,共同推动着河流的改变。
Share some of the key partners or stakeholders engaged in your solution development and implementation.
清水为邻|青赣巡河数据助力检察院提升检察建议质效
https://mp.weixin.qq.com/s/6jSj1d3LRNQK7czIkSG0wA
Impact
Who adopted the desired behavior(s) and to what degree? Include an explanation of how you measured a change in behavior.
青赣基于无人机搭载多光谱传感器获取多光谱数据,综合遥感、GIS技术混合建模的方法,实现自动化提取黑臭水体水质数据分析,用数据说话,推动河流治理
How did you impact water pollution? Please be specific and include measurement methodology where relevant.
主要是通过分析进入传感器的光学信息而形成的光谱,水质参数的散射特性和光学吸收特性会影响太阳光在水体中传播后返回到传感器中的信息,从而影响水体光谱。研究水体散射、吸收、反射太阳光形成的光谱特征与水质参数浓度之间的关系是水质遥感监测的基础。水体对太阳光的吸收和散射特性,主要与水体组成成分及水体状态有关。当水体中叶绿素含量增多时,水体反射率在近红外波段有显提升;当水体中悬浮泥沙增多时,水体反射率会提升,反射率峰值会出现在黄光及红光波段范围内。水体中的叶绿素a、悬浮物、黄色物质(溶解性有色有机质)是影响水体发射率的主要因素,也是遥感反演的主要水质参数。如果能从从水体的水色遥感光谱信息中可靠地推算出叶绿素a、悬浮物和黄色物质的含量,就能对养殖区水质参数进行大范围、长周期、实时的动态监测与研究分析。
How has your solution impacted equity challenges (including race, gender, ethnicity, social class/income, or others)?
城市自来水是城市低收入者获得廉价安全饮用水的主要来源,如果被污染了,低收入人员将为不安全的水源付出更多的支出并可能感染疾病,帮助低收入人群可以获得廉价安全的饮用水
What were some social and/or community co-benefits?
沿河社区居民获得了居住环境的极大提升,从原来的臭气熏天,无法正常开窗,到现在河流治理,可以自由在河流边上散步,生活环境的改善的同时,社区的房产价值得到提升,公众获益。
What were some environmental co-benefits?
通过用详实的数据阐述河流存在的问题,形成专业的调研报告提交给政府部门,并采取法律手段要求政府部门履行相关职能整治环境问题,在青赣的努力下,政府投入10多亿元资金开始整治,纳管、提升处理设施的容量等方式,累计减少直排污水18余万吨。
What were some sustainable development co-benefits?
通过定期的监督,让政府政府投入10多亿元资金开始整治,纳管、提升处理设施的容量等方式,实现了河流治理的可持续发展,排入赣江的水质得到提升。
Replication and Scale
Sustainability: Describe the economic sustainability of your solution.
依靠基金会资助和公众捐款,当数据量足够的可以实现数据的市场化,向水污染治理企业出售水质数据信息帮助水污染治理企业实现精确治理,降低治理成本。
Return on investment: How much did it cost to implement these activities? How do your results above compare to this investment?
目前实施这些活动花费20万元,符合这投资额度,产出的效应远大于这个投资
How could we successfully replicate this solution elsewhere?
目前这个技术方案已经逐步成熟,随时可以推广到其他地方,青赣计划在东南亚湄公河流域去做推广,目前还在江西范围内,没有在其他区域推广。
可以在其他地方快速推广