湖泊、水库是地球上重要的淡水资源。近年来，在自然因素和人为因素的共同作用下，我国湖库水环境变化剧烈。在长江中下游地区水环境问题尤为突出的同时，作为老工业基地的东北地区，经济社会的不断发展也给该地区的水资源带来严重影响。作为一种具有诸多优势的监测手段，遥感技术在湖库水质监测评价中发挥了重要作用。然而，对于湖库等Ⅱ类水体，要想得到高精度的水质参数反演结果，必须加强区域性水体光学特性的研究，发展具有一定理论基础的半分析/分析水质参数反演模型。　　 本文以长春市重要水源地石头口门水库为研究对象，结合野外光谱测量和室内分析试验，系统研究了水库水体光学特性，并以此为基础，建立各种定量反演叶绿素a浓度和总悬浮物浓度的经验/半分析模型。最后，在获取两期P6卫星影像数据的基础上，对叶绿素a和总悬浮物进行空间反演，分析它们的时空变化规律。主要研究结论如下：　　 1.石头口门水库水体遥感反射率受总悬浮物含量的影响较大。单波段遥感反射率与总悬浮物浓度的相关性较好。当水体总悬浮物浓度高到一定程度时，近红外波段的1070nm处出现一个明显的反射特征峰，并随着悬浮物浓度的增加而升高。　　 2.水库水体CDOM含量较高，光谱吸收斜率S值较低，CDOM在355nm的吸收系数与S值存在较好的乘幂关系。当在夏季降雨较多时，CDOM的组成以陆源性为主，且腐质酸的比例加重，上游的S值明显小于下游。而在秋季降雨减少时，水库上游水土流失得以缓解，浮游植物降解产物对水体CDOM含量的影响要明显大于水库的陆源影响，上下游S值差异不明显。水库水体非藻类颗粒物也主要是陆源性的，其在440nm的吸收系数与总悬浮物浓度存在较好的相关关系。水库浮游植物色素吸收系数和比吸收系数均与叶绿素a浓度存在较好的指数函数关系，蓝、红波段吸收系数的均值分别为1.2m-1和0.65m-1，比吸收系数的均值分别为0.042m2·mg-1和0.023m2·mg-1。在总颗粒物吸收光谱中，非藻类颗粒物的贡献明显大于浮游植物色素，总颗粒物在440nm和675nm的吸收系数与总悬浮物浓度的相关性要明显好于叶绿素a。　　 3.单波段模型不适用于高浑浊度湖库水体的叶绿素a浓度反演。但通过对单波段反射率进行处理，例如比值、一阶微分处理，可有效提高反演精度。基于生物光学模型建立估测叶绿素a浓度的半分析算法，例如三波段算法和经过叶绿素a比吸收系数校正的三波段算法，反演精度可进一步提高，但模型中的经验参数常常会因环境、季节差异等因素不稳定。基于研究水体光学特性建立的区域化三波段模型可有效解决该问题，大大提高模型的实用性。利用P6影像对石头口门水库叶绿素a浓度进行空间反演，结果显示波段4与波段3的比值可用于指示叶绿素a浓度的空间变化情况。虽然2007年7月水库叶绿素a浓度水平低于2008年9月，但浓度空间分布趋势大致相同，即从上游到下游，叶绿素a浓度不断降低。　　 4.对于高浑浊度水体，利用单波段模型反演悬浮物浓度可达到较理想效果。但通过对单波段反射率进行处理，例如比值、一阶微分处理，反演精度可进一步得到提高。不同于叶绿素a浓度的估测，基于生物光学模型建立悬浮物浓度的半分析算法在反演精度上并没有太大改善。利用P6影像对石头口门水库总悬浮物浓度进行空间反演，结果显示2007年7月波段4与波段2比值可较好指示悬浮物浓度变化情况，但2008年9月波段4的效果最好。虽然2007年7月悬浮物浓度水平明显高于2008年9月，但浓度空间分布趋势大致相同，即从上游到下游，悬浮物浓度不断降低。