1.课题来源与背景： 本项成果来源于多个国家级、省部级、地厅级科技项目持续支持，总投入费用约2000万元。目前，我国水资源短缺、水环境污染和水生态恶化等问题日益突出，已成为制约高质量发展的主要瓶颈和生态文明建设的突出短板。环境治理、监测先行。卫星遥感具有快速、大范围、低成本监测水环境的优势，便于发现污染物时空分布特征和迁移规律，是常规采样和在线监测手段的重要补充和拓展。但水环境定量遥感技术在准确性、普适性和实用性方面仍存在需要攻破的难题。高精度辐射纠正、大气纠正、水面反射去除算法是保障水环境遥感反演精度的前提。图像融合、去云以及水体提取算法是实际应用中必须解决的问题。水环境遥感模型时空适用性不强、反演处理流程自动化程度不高，河湖问题监测处置评估过程复杂，成为流域大范围遥感监测业务化应用的瓶颈。因此，面向流域系统治理以及河湖长制高效精细管理的需求，开展流域水环境关键要素遥感监测技术研究与应用，具有重要的科学意义与应用价值。

    2.技术原理及性能指标。 技术原理： 项目经多年持续研究与推广应用，建成了“数据预处理技术—关键要素遥感方法—遥感平台监测应用—天地协同监管模式”成套技术体系。 （1）面向水环境定量遥感的系列数据处理共性技术 针对指标反演精度保障问题，基于辐射传输原理，研发以山区天空瑞利散射光和清深水体反射光为参照的辐射纠正方法，可将光学卫星遥感数据辐射误差减少至0.2%以内；提出基于多暗像元和DEM的大气纠正方法，充分考虑了大气气溶胶的三维空间异质性；建立基于暗像元水域镜面反射影响消除方法，有效消除光学遥感数据每个水域像元中，天空光和太阳直射光的镜面反射影响。针对实际业务应用问题，基于图像成像机制，构建保持光谱信息的图像融合算法、依据光谱及几何信息的去云算法，扩展内陆水体监测可用的高分辨率卫星数据源；研发基于多端元光谱混合分析亚像元级水体提取技术，提升城市水体提取精度。 （2）流域水环境关键要素遥感监测系列技术 针对流域系统治理的需求，从“流域—河道管理范围—水体”不同监测对象，研发构建动态端元组合混合像元分解植被覆盖率反演方法，实现土地利用复杂地区亚像元级别植被覆盖率快速监测；提出了涉河建设项目图像归一化强度差异变化监测方法；构建独立于传感器类型的光学浅水物理分析模型，研发了水质组分吸收、散射及衰减光学参数测量装置和方法，实现水体混浊度、CODMn、叶绿素浓度同时自动反演，排除了水深、底质的影响；提出基于主波长水色参数的采砂嫌疑区识别方法；建立了基于GEE云计算平台的水浮莲光学和微波遥感识别方法，通过计算长时序影像水体频率图排除陆生植被干扰，实现流域大范围水浮莲多源卫星遥感即时、快速、高频、精准监测。 （3）河湖管理全流程遥感平台研发与应用示范 针对遥感监测专业性强、自动化程度低、河湖管理流程复杂的问题，建设河湖管理基础信息一张图及遥感应用平台，全流程自动化实现了流域植被覆盖率、水体悬浮泥沙浓度、叶绿素a浓度、CODMn浓度、水质遥感等级、水浮莲、水华、采砂、涉河建设变化等水环境关键要素遥感监测，开展了支撑河湖长制的流域精准监测、动态评估、系统治理应用示范，实现河湖问题图斑化、精细化、全流程管理，构建了天地立体监测、流域系统治理的新模式。 技术指标：发表学术论文59篇（其中收录19篇、中文核心及其他40篇）；获得授权发明专利8项，软件著作权5项。

    3.技术的创造性与先进性： （1）构建了一套基于辐射传输机制的高精度、实用性水质定量遥感数据预处理共性技术，可将多种光学卫星遥感数据辐射误差减少至0.2%以内，实现复杂地形和大气条件下，内陆水体精确反射率计算，有效促进国产卫星的定量化应用。 （2）构建了独立于传感器类型的光学浅水物理分析模型，研发了具有自主创新特点的遥感业务化系统，实现了在考虑水深、底质影响下，水体混浊度、CODMn、叶绿素浓度同时自动反演，可为流域环境污染的控制与治理提供大尺度、宏观性、现势性、精准性的信息支撑。 （3）建立了水浮莲灾害光学和微波遥感识别模型，基于GEE云计算平台，实现了流域大尺度水浮莲多源卫星遥感快速、精准、高频、动态监测，为河湖长制提供水浮莲系统治理的技术支撑。

    4.技术的成熟程度，适用范围和安全性： 项目成果技术成熟度达到了9级，适用于流域大尺度水环境关键要素遥感监测与业务化应用，并成功在广东省、浙江省、云南省、贵州省等地区的水环境水生态监测、治理、保护，河湖长制监督、管理、评价，水源地安全保障达标建设，排污口调查，水华应急监测，采砂活动监测，涉河建设项目监察，河湖健康评价等多项业务中得到广泛应用。

    5.应用情况及存在的问题： 成果已应用于广东省东江流域、鉴江流域管理机构以及广东省、浙江省等省级水利、生态环境部门，产生了显著的经济、社会和环境效益，具有广泛的推广应用价值。历经多年跟踪研究及治理，水环境水生态治理成效显著，为流域区域生态环境改善和高质量发展提供科技支撑。

     6.成果获奖情况：无。