隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，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，成為我國水環(huán)境保護的重點工作。如何科學認識黑臭水體的形成機理及其變化特征，實現(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，也是當前我國城市水環(huán)境保護面臨的重大課題。
　　與基于地面布點采樣的物理或化學分析監(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下，率先在我國開展了城市黑臭水體遙感識別方法及應用研究，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)域的典型城市進行了黑臭水體星地同步觀測試驗，系統(tǒng)獲取了不同區(qū)域城市黑臭水體的水表、水質、水體、近地面、大氣和光譜等相關參數(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參數(shù)轉換成黑臭程度指數(shù)，成功構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際應用，實現(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總結，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、星地同步試驗的過程和方法，揭示了與黑臭水體相關生物化學參數(shù)的光學特征、城市黑臭水體表觀光學特征和固有光學特征，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)驗算法、色度指標、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用實例，表明了所建立的城市黑臭水體遙感監(jiān)測方法的實用性和有效性。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手段，為我國水環(huán)境遙感監(jiān)管研究與應用提供有價值的參考。
　　全書共分為6章，內容由淺入深，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章總體概述了當前黑臭水體的現(xiàn)狀與研究進展、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框架；第2章簡要介紹了高分辨率遙感數(shù)據(jù)預處理的內容，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章詳細介紹了星地同步試驗點位設計，參數(shù)測量的原理、設備、方法、注意事項，測量數(shù)據(jù)的處理過程與結果以及試驗數(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特征，包括水質參數(shù)特征、表觀光學特征、固有光學特征，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論述了基于經(jīng)驗算法、色度指標、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)管結果。
　　本書的出版凝聚了黑臭水體遙感監(jiān)測研究團隊多年的心血，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。張永紅負責全書的統(tǒng)稿與修訂，朱利負責全書的核稿。在此感謝所有參與數(shù)據(jù)處理與定點試驗的人員，特別感謝李旭文、程乾等老師在研究過程中給予的指導，同時本書的第4章、第5章部分內容是丁瀟蕾、溫爽碩士畢業(yè)論文的重要組成部分。
　　本書力求全面又準確地介紹黑臭水體遙感監(jiān)測的基本原理、方法、過程及結果，但由于水平有限，疏漏和不足之處敬請批評指正。