隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市水環(huán)境呈現(xiàn)出局部惡化的趨勢，特別是城市黑臭水體問題日益突出，引起了全社會的廣泛關(guān)注。目前黑臭水體整治已經(jīng)被正式列入地方政府水污染防治的主要任務(wù)，成為我國水環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)工作。如何科學(xué)認(rèn)識黑臭水體的形成機(jī)理及其變化特征，實(shí)現(xiàn)黑臭水體的高效監(jiān)管，是城市黑臭水體整治工作的基礎(chǔ)，也是當(dāng)前我國城市水環(huán)境保護(hù)面臨的重大課題。
　　與基于地面布點(diǎn)采樣的物理或化學(xué)分析監(jiān)測方法相比，衛(wèi)星遙感監(jiān)測具有范圍廣、頻率高、成本低、時效好等優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測方法的重要補(bǔ)充。針對我國大范圍城市黑臭水體監(jiān)測、評估和管理的迫切需求，本書作者們在王橋研究員的帶領(lǐng)下，率先在我國開展了城市黑臭水體遙感識別方法及應(yīng)用研究，先后在華北地區(qū)、西北地區(qū)、東北地區(qū)、華東地區(qū)、長江中下游地區(qū)、東南地區(qū)等不同區(qū)域的典型城市進(jìn)行了黑臭水體星地同步觀測試驗(yàn)，系統(tǒng)獲取了不同區(qū)域城市黑臭水體的水表、水質(zhì)、水體、近地面、大氣和光譜等相關(guān)參數(shù)，將水體透明度、溶解氧、氧化還原電位以及氨氮濃度等重要水質(zhì)參數(shù)轉(zhuǎn)換成黑臭程度指數(shù)，成功構(gòu)建了城市黑臭水體遙感監(jiān)測、分級與評估模型，并在20多個典型城市開展實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了城市黑臭水體大規(guī)模遙感監(jiān)測、定量分級和整治情況綜合評估。
　　本書作為上述工作的技術(shù)總結(jié)，系統(tǒng)闡述了城市黑臭水體遙感監(jiān)測高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理、星地同步試驗(yàn)的過程和方法，揭示了與黑臭水體相關(guān)生物化學(xué)參數(shù)的光學(xué)特征、城市黑臭水體表觀光學(xué)特征和固有光學(xué)特征，開展了黑臭水體吸收特性的影響因素分析，提出了基于經(jīng)驗(yàn)算法、色度指標(biāo)、人工智能方法的城市黑臭水體遙感識別方法，建立了基于半分析算法的城市黑臭水體定量分級模型，初步形成了一整套城市黑臭水體遙感監(jiān)測技術(shù)流程和操作規(guī)范，并給出了多個典型城市黑臭水體遙感監(jiān)測、治理成效評估的具體應(yīng)用實(shí)例，表明了所建立的城市黑臭水體遙感監(jiān)測方法的實(shí)用性和有效性。相信本書的出版將為我國城市黑臭水體監(jiān)管和水污染防治提供新的技術(shù)手段，為我國水環(huán)境遙感監(jiān)管研究與應(yīng)用提供有價值的參考。
　　全書共分為6章，內(nèi)容由淺入深，逐步引入黑臭水體遙感監(jiān)測涉及的不同方面和處理層次。第1章總體概述了當(dāng)前黑臭水體的現(xiàn)狀與研究進(jìn)展、涉及的基本概念，高分辨率遙感在黑臭水體監(jiān)測中的優(yōu)勢與發(fā)展，常用的高分辨率傳感器以及遙感監(jiān)測黑臭水體的總體技術(shù)框架；第2章簡要介紹了高分辨率遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的內(nèi)容，包括幾何校正、大氣校正、城市建成區(qū)提取、城市水系提取等；第3章詳細(xì)介紹了星地同步試驗(yàn)點(diǎn)位設(shè)計，參數(shù)測量的原理、設(shè)備、方法、注意事項，測量數(shù)據(jù)的處理過程與結(jié)果以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)集案例等；第4章系統(tǒng)闡述了城市黑臭水體的生物光學(xué)特征，包括水質(zhì)參數(shù)特征、表觀光學(xué)特征、固有光學(xué)特征，分析了黑臭水體吸收特性的影響因素，如顆粒物吸收特性、CDOM吸收特性；第5章重點(diǎn)論述了黑臭水體遙感識別和定量分級方法，從不同算法原理、算法精度分析、算法適用性分析等方面詳細(xì)論述了基于經(jīng)驗(yàn)算法、色度指標(biāo)、人工智能方法、半分析算法等角度建立的不同的遙感識別模型；第6章從黑臭水體遙感監(jiān)測在各地區(qū)的應(yīng)用層面，舉例介紹了華北地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)、長江中下游地區(qū)、華東地區(qū)、東南地區(qū)某些城市黑臭水體的概況、過程及監(jiān)管結(jié)果。
　　本書的出版凝聚了黑臭水體遙感監(jiān)測研究團(tuán)隊多年的心血，第1章概論由王橋、朱利、吳傳慶、申茜撰寫，第2章由李家國、朱云芳、李佳琦撰寫，第3章由申茜、朱利、姚月、朱學(xué)練撰寫，第4章由李云梅、呂恒、王雪蕾、丁瀟蕾、溫爽撰寫，第5章由呂恒、李云梅、丁瀟蕾、吳志明撰寫，第6章由朱利、侍昊、申茜、李家國、周亞明、孟斌、丁元芳、溫爽撰寫。張永紅負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿與修訂，朱利負(fù)責(zé)全書的核稿。在此感謝所有參與數(shù)據(jù)處理與定點(diǎn)試驗(yàn)的人員，特別感謝李旭文、程乾等老師在研究過程中給予的指導(dǎo)，同時本書的第4章、第5章部分內(nèi)容是丁瀟蕾、溫爽碩士畢業(yè)論文的重要組成部分。
　　本書力求全面又準(zhǔn)確地介紹黑臭水體遙感監(jiān)測的基本原理、方法、過程及結(jié)果，但由于水平有限，疏漏和不足之處敬請批評指正。