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La tecnología de teledetección por satélite refuerza la línea de defensa para garantizar la calidad del agua en el lago Taihu.
Con el desarrollo de la industria y el comercio, la alta densidad de población y la rápida urbanización, la presión ambiental sobre los recursos hídricos de mi país aumenta año tras año. Como medio de observación de la Tierra a gran escala y eficiente, la tecnología de teledetección satelital puede desempeñar un papel importante en el monitoreo de la calidad del agua, permitiendo obtener resultados más precisos y completos.
Concepto de monitorización remota de la calidad del agua
La monitorización de la calidad del agua mediante teledetección se refiere a la tecnología de obtener información sobre la calidad del agua en una zona extensa utilizando la relación entre las características espectrales y las concentraciones de contaminantes en los cuerpos de agua, a través de la experiencia o la inversión de modelos.Al estudiar la relación entre los datos de teledetección satelital y los datos de calidad del agua medidos, se puede construir un modelo de inversión para los parámetros de calidad del agua. El monitoreo por teledetección permite obtener información sobre parámetros de calidad del agua que superan los estándares, ofreciendo ventajas sobre el monitoreo terrestre tradicional, como una mayor cobertura, ahorro de tiempo y mano de obra, y facilidad para el monitoreo dinámico a largo plazo.
Principio de monitorización remota de la calidad del agua
El principio de la monitorización de la calidad del agua mediante teledetección consiste en analizar la absorción y dispersión de la luz de longitudes de onda específicas por los parámetros de calidad del agua en el cuerpo de agua, basándose en las diferentes características espectrales del agua pura y los cuerpos de agua contaminados, y luego invertir la concentración de cada parámetro de calidad del agua en el cuerpo de agua.Además del agua pura en sí, existen tres tipos principales de sustancias que afectan las características espectrales del agua: sustancias amarillas, fitoplancton (clorofila a) y sólidos suspendidos totales. La radiancia del agua contiene información sobre su color y se utiliza principalmente para la inversión de la teledetección de la calidad del agua, que proporciona parámetros de monitoreo de la calidad del agua mediante teledetección: concentración de clorofila a, concentración de sólidos suspendidos y transparencia. Al invertir los resultados, se puede lograr el monitoreo de los cambios en la calidad del agua mediante teledetección.
La tecnología de teledetección por satélite ayuda a controlar la calidad del agua en el lago Taihu.
En mayo de 2007, se produjo una proliferación masiva de cianobacterias en el lago Taihu, lo que provocó una grave contaminación del lago y una crisis de suministro de agua para casi dos millones de habitantes de la ciudad de Wuxi. Los gobiernos nacional y local han dado gran importancia al control de la contaminación del agua del lago Taihu y, hasta 2020, se habían implementado cerca de 1800 proyectos de control de la contaminación.
La tecnología de teledetección por satélite tiene las ventajas de una amplia cobertura y una gran rapidez, y puede proporcionar un medio técnico fiable para monitorizar los cambios en el agua en grandes áreas.La tecnología de teledetección por satélite puede utilizarse para monitorizar la proliferación de algas en el lago Taihu durante un largo periodo de tiempo, proporcionar una alerta temprana eficaz ante posibles desastres y ofrecer datos que sirvan de apoyo para la posterior gobernanza ambiental.
Cambios en el índice de calidad del agua del lago Taihu por Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD
Recientemente, basándose en investigaciones previas, CAS Xi'an Optics & Aerospace Technology Co., Ltd. extrajo la distribución espaciotemporal de las floraciones de cianobacterias en el lago Taihu a partir de imágenes de cielo despejado tomadas en fechas similares (26 de agosto, 6 de septiembre y 24 de agosto) entre 2021 y 2023. Se utilizó el Índice de Fauna (FAI) para extraer las floraciones de cianobacterias en el lago Taihu, aprovechando la fuerte absorción del agua en las bandas roja, infrarroja cercana e infrarroja de onda corta para, en última instancia, construir un modelo de extracción de FAI.
Los resultados de la extracción muestran que, tras un largo período de tratamiento, la proliferación de cianobacterias en el lago Taihu ha pasado de ser un brote a gran escala en 2021 a un fenómeno a pequeña escala en 2023, con una disminución de su área afectada y una reducción gradual de su nocividad.
Gracias a la amplia cobertura y la capacidad de adquisición de información estable de la teledetección satelital, es posible monitorear todo el proceso de cambios en la calidad del agua del lago Taihu. Esto permite una comprensión integral y objetiva de la calidad del agua y la situación de eutrofización antes y después de las medidas de control de la contaminación en el lago Taihu, proporcionando los medios técnicos para la detección oportuna de problemas y la implementación de medidas preventivas. Esto no solo ahorra una cantidad considerable de recursos humanos, materiales y financieros, sino que también ayuda a los departamentos de protección ambiental a comprender y monitorear de manera eficiente el estado en tiempo real del entorno ecológico acuático.