基于科技部-欧空局“龙计划”三期项目(ID-10561)的需求，主要负责太湖水体表层有机碳含量的遥感估算算法构建工作。本文结合现场数据和遥感影像资料，构建太湖水体有机碳浓度的遥感算法，并结合MERIS影像展示太湖水体表层有机碳浓度的时空变化规律。　　温室气体的大量排放导致全球变暖，海平面上升，物候特征发生变化。以气体形式的碳的大量排放是导致温室气体急剧增加的重要原因。湖泊水体与陆地生态系统的物质、能量、信息交换强烈，改变了其与大气之间的水、热交换，影响了区域气候和全球的碳循环过程，从而潜在的影响了全球气候变化。湖泊水体中的有机碳的动态变化过程，是水体碳循环的重要环节，因此，研究湖泊水体中的有机碳含量变化特征具有重要的生态意义。本文利用2011年5次太湖现场测量数据和室内分析数据，构建了太湖水体表层有机碳浓度的遥感算法，并将该算法应用于预处理后的遥感影像数据(MERIS影像)，展示了太湖水体表层有机碳浓度的动态变化特征，为理解湖泊水体的碳循环过程提供方法基础和技术支持。　　1.太湖水体颗粒有机碳(Particluate Organic Carbon，POC)浓度的变化范围较大，不同航次均值在1558-2581mg·m-3之间变化。分析太湖水体POC对水体固有光学特性的影响以确定POC遥感估算的物理基础。分别评价POC浓度与颗粒物吸收系数(ap(λ))、颗粒物后向散射系数(bbp(λ))之间的定量关系发现，POC含量与颗粒物吸收系数具有较好的相关关系，特别是在浮游植物色素强烈吸收的波段(600-700 nm)，所有航次的相关系数均在0.5以上。但是，POC浓度与bbp(590)的相关性较差(R2=0.03，P≥0.05)。进一步分析POC对颗粒物的色素部分和非色素部分的影响，结果发现POC浓度与色素颗粒物吸收系数(aph(620))相关性很好，决定系数在0.8以上，而与非色素颗粒物吸收系数(ad(620))相关性较差，但无机颗粒物浓度与非色素颗粒物吸收系数、后向散射系数的相关性较好(R2＞0.70)。综上，太湖水体的POC浓度影响了色素颗粒物的吸收特性，而无机的悬浮泥沙影响了颗粒物的后向散射特性。　　2.构建了太湖水体POC浓度与色素颗粒物吸收系数(aph(620))的定量关系模型(POC=4521×aph(620)+1013,R2=0.88,RMSE=25.36％,n=137,P=0.00),利用Simis等(2005)遥感算法精确估算了aph(620)(R2=0.92，RMSE=33.14％，n=137，P＜0.01)，从而建立了太湖水体表层POC浓度的间接遥感算法(R2=0.88，RMSE=25.36％，n=137，P=0.00)。POC浓度的间接遥感模型经过样点验证和准同步遥感影像估算结果验证，应用于MERIS遥感影像，展示了太湖水体表层POC浓度的动态变化特征。太湖水体POC浓度时空变化显著，POC均值的最大值出现在1月和5月，并且在梅梁湾、竺山湾和贡山湾水域POC浓度较高，与叶绿素a浓度的空间分布基本保持一致。　　3.有色溶解有机物(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)主要表现为吸收特性，从紫外到可见光波段随波长增加吸收系数逐渐减小，在700 nm处接近于0。CDOM的光谱斜率S以及光谱斜率比值SR反映了其物质组成、来源的不同。利用不同波段拟合得到的S值发现，较短波段拟合的S值大于较长波段的拟合值，并且CDOM吸收系数(ag(412))与S和SR值关系不稳定。对比CDOM、色素颗粒物和非色素颗粒物的吸收对水体总吸收的贡献发现，悬浮泥沙为主的非色素吸收占主导地位。　　4.CDOM对太湖水体的光学特性影响较弱，在利用遥感技术估算其含量方面存在一定的困难。利用现场测量的光谱数据，根据常用遥感传感器波段设置进行重采样得到模拟的遥感数据，评估了7种经验算法和2种半分析算法，发现半分析算法和波段比值算法不能满足太湖水体CDOM定量遥感反演的需求，而构建的多元线性方法应用于模拟的MERIS遥感数据大大提高了CDOM吸收系数的估算精度(R2=0.74，RMSE=28.75％)。结合CDOM吸收系数比值和比吸收系数，构建了CDOM吸收系数与DOC浓度的稳定定量关系(cDOC=0.95+0.27×ag(250)-0.73×ag(365),R2=0.67,RMSE=10.58％)，经模型验证，该模型适合太湖水体。结合CDOM吸收系数的遥感估算模型、CDOM吸收系数与DOC浓度的定量关系，构建了太湖水体表层DOC浓度的间接遥感估算模型。模型经过验证，发现该模型适合太湖水体，具有较高的估算精度(R2=0.52，RMSE=21.34％)。