湖泊是内陆重要的水资源，随着全球水资源紧缺，湖泊保护和污染治理工作也变得尤为重要。目前湖泊的污染问题主要有水体富营养化以及藻类大面积暴发，位于内蒙古境内的淡水湖乌梁素海也面临着同样的问题。近年来，湖区富营养化程度加剧，导致多次藻类黄苔暴发。大面积的黄苔暴发，严重污染湖区野生鸟类、鱼类的生存环境，破坏湖区及周边地区的生态平衡，影响周边地区人们的生产和生活。因此黄苔的监测与预防工作成为治理乌梁素海水污染的重要内容，并为当地政府及时有效的采取措施应对及治理黄苔提供有力依据。以往的监测方法耗时费力，并且局限性较大。而利用遥感技术可以快速、及时地反应湖泊整体状态，具有时间短、范围广和成本低的优点，适用于对湖泊长期动态监测。本文针对乌梁素海水体叶绿素a浓度与黄苔的监测和预警，主要做了一下工作：首先，介绍了研究对象乌梁素海在国内淡水湖资源中的地位，以及目前该湖面临的严重的黄苔污染问题。另外，对国内外湖泊水体叶绿素a浓度遥感反演的方法以及湖泊藻类水华监测的研究进展进行整理分析，侧重介绍了利用遥感技术对湖泊叶绿素a浓度反演以及对湖泊水质、藻类监测的方法。其次，选取TM和MODIS影像为遥感监测的数据源，参考遥感影像预处理常规方法，并结合影像自身特点以及研究对象，选择合适的预处理方法对TM和MODIS影像进行图像处理。然后，基于TM数据，对湖泊藻类的重要指标叶绿素a浓度进行了遥感反演。在对实测叶绿素a浓度与TM各波段数据的分析后，结合乌梁素海自身特点提出分区反演方法，找到与叶绿素a浓度相关性较高的波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3，以此建立反演模型，得到2009年7月23号的湖区叶绿素a浓度分布情况，发现叶绿素a浓度整体呈现由北向南逐渐降低，以及西高东低的状态，以此设置重点监测区，进而为黄苔预警提供依据。再次，分析了不同地物在MODIS数据可见光及红外光波段的波谱特征，结合黄苔特征，选取蓝光波段和红光波段为差异波段，利用比值算法提取黄苔信息，并划分黄苔等级。从2008年5月到10月的湖区黄苔信息提取结果显示5月中旬开始暴发黄苔，面积逐渐增加，到8月中旬黄苔开始消退，10月初基本消失。最后，概况总结了本文的主要研究内容和结果，并对有待进一步研究的问题进行了说明和展望。