DB32-T 4927-2024 湖泊藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則

江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T4927—2024湖泊藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則Technicalguidelinesforenvironmentmeteorologicalimpactassessmentoncyanobacteriabloominlakes2024-12-16發(fā)布2025-01-16實(shí)施江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)發(fā)出布版Ⅰ前言 Ⅲ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4評(píng)估技術(shù)流程 5評(píng)估方法 5.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 5.2藍(lán)藻水華面積計(jì)算 5.3藍(lán)藻水華影響面積計(jì)算 5.4藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算 5.5藍(lán)藻水華強(qiáng)度分級(jí) 5.6氣象適宜度指數(shù)計(jì)算 5.7氣象適宜度分級(jí) 5.8藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估 附錄A（資料性）應(yīng)急防控措施建議 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由江蘇省氣象局提出并歸口。本文件起草單位：江蘇省氣候中心、南京氣象科技創(chuàng)新研究院、江蘇省生態(tài)環(huán)境廳太湖水污染防治處、江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。1DB32/T4927—2024湖泊藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則本文件規(guī)定了湖泊藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估工作中的術(shù)語(yǔ)與定義、評(píng)估技術(shù)流程和評(píng)估方法。本文件適用于湖泊藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。HJ1098—2020水華遙感與地面監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。藍(lán)藻水華cyanobacteriabloom在一定環(huán)境條件下，水體富營(yíng)養(yǎng)化的淡水湖泊中藍(lán)藻大量繁殖并漂浮于水面引起水色異常的一種自然生態(tài)現(xiàn)象。藍(lán)藻水華面積cyanobacterialbloomarea衛(wèi)星遙感影像中包含藍(lán)藻水華信息的像元的累計(jì)面積。藍(lán)藻水華影響面積areaaffectedbycyanobacterialbloom根據(jù)藍(lán)藻水華面積與所處湖泊水域相對(duì)面積的大小來確定的反映其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響程度的藍(lán)藻水華面積。藍(lán)藻水華發(fā)生次數(shù)occurrencenumberofcyanobacterialbloom一定時(shí)間段內(nèi)衛(wèi)星觀測(cè)到藍(lán)藻水華的次數(shù)。藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)cyanobacteriabloomintensityindex根據(jù)一定時(shí)間段內(nèi)累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積和發(fā)生次數(shù)計(jì)算得到的反映藍(lán)藻水華強(qiáng)弱特征的指數(shù)。藍(lán)藻水華氣象適宜度指數(shù)cyanobacterialbloommeteorologicalsusceptibilityindex反映環(huán)境氣象條件對(duì)藍(lán)藻水華發(fā)生發(fā)展的適宜程度的指數(shù)。2DB32/T4927—20244評(píng)估技術(shù)流程藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估采用定量分級(jí)評(píng)估方法。本文件以年時(shí)間尺度的氣象影響評(píng)估為例，其他時(shí)間尺度可參照?qǐng)?zhí)行。藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估技術(shù)流程如圖1所示。圖1藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估技術(shù)流程5評(píng)估方法5.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備5.1.1衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)源選取衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)源自攜載有可見光、近紅外、紅外波段等探測(cè)儀器的衛(wèi)星?？臻g分辨率應(yīng)取決于監(jiān)測(cè)水體的大小，水體面積越小，空間分辨率要求越高。在遙感反演藍(lán)藻水華前需要對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、空間裁剪、輻射定標(biāo)和大氣校正處理，按照HJ1098—2020中4.6規(guī)定的方法進(jìn)行。5.1.2氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)源選取氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)源自湖泊周邊及湖面國(guó)家基本氣象站，包括氣溫、降水、風(fēng)速、日照、氣壓和相對(duì)濕度等觀測(cè)數(shù)據(jù)。5.2藍(lán)藻水華面積計(jì)算衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到單次藍(lán)藻水華的面積計(jì)算公式為：i=∑EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up6(m),j)=1δj…………（1）3DB32/T4927—2024式中：i——第i次藍(lán)藻水華的面積，單位為平方千米（km2δj——第j個(gè)包含藍(lán)藻水華信息的像元的面積，單位為平方千米（km2m——衛(wèi)星影像中包含藍(lán)藻水華信息的像元總數(shù)。5.3藍(lán)藻水華影響面積計(jì)算采用反距離權(quán)重法計(jì)算藍(lán)藻水華面積影響權(quán)重系數(shù)，計(jì)算公式為：wi=d…………（2）式中：wi——第i次藍(lán)藻水華面積的影響權(quán)重系數(shù)；SL——湖泊水面面積，單位為平方千米（km2di——第i次藍(lán)藻水華面積si與湖泊水面面積SL的相對(duì)差。藍(lán)藻水華影響面積的計(jì)算公式為：sw,i=wi×si…………（3）式中：sw,i——第i次藍(lán)藻水華影響面積，單位為平方千米（km2）。年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的計(jì)算公式為：Sy=∑=1sw,i…………（4）式中：Sy——年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積，單位為平方千米（km2Fy——年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)。5.4藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算5.4.1確定權(quán)重系數(shù)采用信息量權(quán)數(shù)法來確定藍(lán)藻水華影響面積和次數(shù)的權(quán)重，計(jì)算公式為：…………（5）…………（6）式中：A——年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的權(quán)重系數(shù)；B——年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)的權(quán)重系數(shù)；VSy——年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積序列的變異系數(shù)；VF——年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)序列的變異系數(shù)。變異系數(shù)VSy和VFy的計(jì)算公式為：VSy=…………（7）yVFy=…………（8）式中：S——年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的標(biāo)準(zhǔn)差；4DB32/T4927—2024σF——年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差；-Sy——年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的平均值，單位為平方千米（km2-Fy——年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)的平均值。5.4.2計(jì)算藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)綜合考慮了藍(lán)藻水華的影響面積和次數(shù)，可客觀反映一段時(shí)間內(nèi)藍(lán)藻水華的強(qiáng)弱特征，計(jì)算方法為：Icya=A××100%+B××100%…………（9）式中：Icya——年藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)；Sy,i——當(dāng)年累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積，單位為平方千米（km2Fy,i——當(dāng)年累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)；Sy,min——?dú)v年（含當(dāng)年）累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的最小值，單位為平方千米（km2Sy,max——?dú)v年（含當(dāng)年）累計(jì)藍(lán)藻水華影響面積的最大值，單位為平方千米（km2Fy,min——?dú)v年（含當(dāng)年）累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)的最小值；Fy,max——?dú)v年（含當(dāng)年）累計(jì)藍(lán)藻水華次數(shù)的最大值。5.5藍(lán)藻水華強(qiáng)度分級(jí)根據(jù)藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)Icya，采用百分位數(shù)法將藍(lán)藻水華強(qiáng)度分為輕度、中度和重度三級(jí)，分級(jí)指標(biāo)見表1。表1藍(lán)藻水華強(qiáng)度分級(jí)指標(biāo)藍(lán)藻水華強(qiáng)度等級(jí)藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)Icya輕度0<Icya≤0.230.23<Icya≤0.40重度0.40<Icya≤1.005.6氣象適宜度指數(shù)計(jì)算5.6.1氣象因子篩選從與藍(lán)藻水華發(fā)生發(fā)展相關(guān)的氣象因子中，篩選出年平均氣溫Ty，1-3月平均氣溫T1-3，年累計(jì)降水量Ry，6-8月累計(jì)降水量R6-8，年平均高溫日數(shù)DTh和年平均風(fēng)速Wy共6類氣象因子，構(gòu)建環(huán)境氣象影響評(píng)估模型。5.6.2確定權(quán)重系數(shù)采用通徑分析方法計(jì)算得到各氣象因子對(duì)藍(lán)藻水華發(fā)生程度的影響權(quán)重（Ci，i=1,2，?,6計(jì)算公式為：…………（10）5DB32/T4927—2024式中：rx,x——篩選的6類氣象因子x之間的相關(guān)系數(shù)；PIcya,x——某i類氣象因子xi的直接通徑系數(shù)；rx,xPIcya,x——某i類氣象因子xi的間接通徑系數(shù)。PI=ai×…………（11）式中：ai——藍(lán)藻水華強(qiáng)度指數(shù)Icya對(duì)某i類氣象因子xi的偏回歸系數(shù)；x——i類氣象因子xi的標(biāo)準(zhǔn)差；Icya——Icya的標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算得到6類氣象因子權(quán)重系數(shù)Ci取值見表2。表2氣象因子權(quán)重系數(shù)取值情況氣象因子xi權(quán)重系數(shù)Cix1年平均氣溫Tyx21-3月平均氣溫T1-3C2x3年累計(jì)降水量Ryx46-8月累計(jì)降水量R6-8x5年平均高溫日數(shù)DThx6年平均風(fēng)速Wy5.6.3構(gòu)建氣象影響評(píng)估模型將氣象因子進(jìn)行歸一化處理，構(gòu)建藍(lán)藻水華氣象影響評(píng)估模型，得到氣象適宜度指數(shù)計(jì)算公式：I=…………（12）式中：Imcb——藍(lán)藻水華氣象適宜度指數(shù)；xi,min——某i類氣象因子的最小值；xi,max——某i類氣象因子的最大值。5.7氣象適宜度分級(jí)根據(jù)公式（12）計(jì)算得到藍(lán)藻水華氣象適宜度指數(shù)Imcb，采用百分位數(shù)法將藍(lán)藻水華氣象適宜度分為較適宜、適宜和非常適宜三級(jí)，分級(jí)指標(biāo)見表3。表3氣象適宜度分級(jí)指標(biāo)氣象適宜程度氣象適宜度指數(shù)Imcb較適宜—1.00<Imcb≤-0.09適宜—0.09<Imcb≤0.17非常適宜0.17<Imcb≤1.006DB32/T4927—20245.8藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間尺度（年、季、月等）內(nèi)的6種氣象因子并計(jì)算得到氣象適宜度指數(shù)Imcb，根據(jù)分級(jí)指標(biāo)判定環(huán)境氣象條件對(duì)藍(lán)藻水華的適宜程度。具體評(píng)估方法如下：1）當(dāng)-1.00<Imcb≤-0.09時(shí)，環(huán)境氣象條件為“較適宜”；2）當(dāng)-0.09<Imcb≤0.17時(shí)，環(huán)境氣象條件為“適宜”；3）當(dāng)0.17<Imcb≤1.00時(shí)，環(huán)境氣象條件為“非常適宜”。根據(jù)藍(lán)藻水華環(huán)境氣象影響評(píng)估結(jié)果，依據(jù)附錄A提出相應(yīng)的藍(lán)藻水華應(yīng)急防控措施建議。7DB32/T4927—2024（資料性）應(yīng)急防控措施建議應(yīng)急防控措施建議見表A.1。表A.1應(yīng)急防控措施建議氣象適宜度評(píng)估等級(jí)藍(lán)藻水華潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急防控措施建議較適宜藍(lán)藻水華強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)輕度，以小面積藍(lán)藻聚集為主常規(guī)監(jiān)測(cè)預(yù)警和打撈，在飲用水源地做好圍擋隔離適宜藍(lán)藻水華強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)中度，以中小面積藍(lán)藻聚集為主，有大面積聚集暴發(fā)的可能性加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警和打撈，適時(shí)巡查，在重點(diǎn)湖區(qū)和飲用水源地做好圍擋隔離、曝氣增氧非常適宜藍(lán)藻水華強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)重度，大面積聚集暴發(fā)的可能性大，且存在發(fā)生湖泛風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)化各項(xiàng)應(yīng)急措施，加密監(jiān)測(cè)預(yù)警、巡查和打撈，在重點(diǎn)湖區(qū)和飲用水源地做好圍擋隔離、曝氣增氧和應(yīng)急清淤，調(diào)水引流，適時(shí)開展人工増雨作業(yè)8DB32/T4927—2024［1］QX∕T207—2013湖泊藍(lán)藻水華衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則［2］李亞春，謝小萍，朱小莉，杭鑫，李心怡，景元書.結(jié)合衛(wèi)星遙感技術(shù)的太湖藍(lán)藻水華形成溫度特征分析[J].湖泊科學(xué)，2016，28（61256?1264.［3］李亞春，謝小萍，杭鑫，朱小莉，黃珊，景元書.結(jié)合衛(wèi)星遙