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农田氮磷流失是水体富营养化的主要来源之一，而有效控制农田氮磷流失的前提是阐明农田氦磷流失过程和流失特征。农田氮磷流失过程和特征既受降雨过程影响，又随点位特征变化，不同地点农田作物类型、种植制度、排灌水方式、土壤氮磷养分含量、施肥方式、施肥期、施肥量不同，会导致流失方式和特征的显著变化。
本文为了了解上海水网地区平方公里尺度下农田的氮磷流失规律，在基于已有点位特征研究的基础上，在上海松江区和青浦区选择了作物类型、施肥有较大差异的集约化菜地和水旱轮作大田两种典型农田4个网格单元(每种类型各2个)作为试验研究区，其中沟渠面积占农田面积的比例范围在2.5％-3.3％，平均为2.9％，河道占农田面积的比例范围为1.8％-13.6％。处于水土界面中的0-20cm耕层土壤的速效氮、0-5cm耕层土壤的速效磷以及沟渠、河道0-5cm表层底泥的速效氮磷养分易受灌溉、降雨、径流等水文过程影响，而易于流失。固将网格单元内土壤、底泥中易流失的矿质氮、Olsen磷，以及已进入地表水体(田面水、沟渠水、河道水)的易流失的总氮磷养分之和定义为网格单元的氮磷储存量。通过对集约化菜地和水旱轮作大田两种主要利用类型农田在汛期(2005年7月、2006年8月)和非汛期(2006年3月)耕层土壤、地表水、底泥样品的采集和氮磷浓度分析，计算水存量和氮磷养分储存量，得出如下主要结论：
(1)当地多年(1951-2006年)平均年降水量1128mm，汛期平均降水量702mm，汛期降水量占全年降水量62％。所监测网格单元汛期存水量大于非汛期，同一网格单元汛期存水量是非汛期的1.1-1.7倍。集约化菜地汛期与非汛期存水量差别不大，汛期存水量是非汛期的1.1倍。水旱轮作大田汛期存水量大于非汛期，前者是后者的1.7倍。其主要原因是汛期种植水稻，存在田面水，田面水存量平均占网格水总存量的24％。从网格单元水存量的分配来看，田面水、沟渠水、河道水、土壤水存水量占总存水量比例范围分别为：0％-37.8％、0.3％-4.0％、6.6％-78.5％、20.6％-89.2％，土壤水和河道水所占比例较大.
(2)在对农田沟渠水体流动性监测结果表明：沟渠、河道水体流动性均较差，发生水体流动的频率分别为6％、32％。沟渠水体流向以近农田河道为主。而河道水体流向不定。
(3)农田利用类型对氮素流失的影响远大于季节对其的影响。网格平方公里尺度上设施菜地单位面积氮存量显著高于大田，设施菜地氮存量为13798kgN/km2，水旱轮作大田氮存量为3661kgN/km2，设施菜地是水旱轮作大田的3.8倍。集约化菜地长期过量施用化肥和有机肥，土壤养分大量累积，其0-20cm耕层土壤矿质氮养分的单位面积储存量是水旱轮作大田的4.4倍。不同农田利用类型沟渠底泥单位面积氮存量差异显著，设施菜地氮存量为22.6kgN/km2，水旱轮作大田氮存量为9.6kgN/km2，设施菜地是大田的2.4倍。汛期单位面积氮存量高于非汛期，前者是后者的3.1倍。集约化菜地氮素流失风险大于水旱轮作大田，汛期氮素流失风险大于非汛期。
从网格单元氮素储存量的分配来看，田面水、沟渠水、河道水、0-20cm耕层土壤、沟渠底泥、河道底泥单位面积氮素储存量占网格单元总储存量比例范围分别为：1.3％-4.9％、0.1％-4.0％、0.3％-14.1％、81.7％-99.5％、0.1％-0.9％、0.1％-3.3％，土壤中的氮储存量在网格单元氮总储存量占主体，平均所占比例约为90.7％。田面水与沟渠系统(沟渠水和沟渠底泥)氮存量占1.9％。河道系统(河道水和河道底泥)氮存量占7.4％。由于所测氮为速效态，容易进入水体，因此在面源污染控制方面应加强源头控制。
(4)单位面积磷素储存量变化特征网格平方公里尺度上不同农田利用类型单位面积氮存量差异显著，设施菜地磷存量为1959kgp/km2，大田磷存量为989kgp/km2，设施菜地是大田的2倍，设施菜地磷素流失风险大。不同农田利用类型沟渠系统(包括沟渠水及其0-5cm底泥)单位面积磷存量差异显著，设施菜地磷存量为29.8kgP/km2，大田磷存量为11.5kgp/km2，设施菜地是大田的2.6倍。设施菜地0-5cm耕层土壤单位面积磷素储存量是水旱轮作大田的1.9倍。露天菜地由于磷肥用量少，单位面积磷素储存量较低。由设施菜地改为水田其当季土壤、沟渠单位面积磷素储存量仍较高。
季节对磷素储存量的影响因农田类型的不同而不同。设施菜地单位面积磷素储存量汛期大于非汛期，汛期单位面积磷素储存量平均是非汛期的1.9倍，设施菜地磷素流失风险汛期大于非汛期；水旱轮作大田汛期、非汛期单位面积磷此素储存量变化规律不明显。
田面水、沟渠水、河道水、0-5cm耕层土壤、沟渠底泥、河道底泥单位面积磷素储存量占总储存量比例范围分别为：0.8％-3.7％、0.1％-0.3％、0.1％-6.5％、76.1％-98.3％、0.7％-2.0％、0.1％-6.5％，土壤中的磷素储存量是网格单元磷储存量的主体，平均所占比例为90.2％。田面水与沟渠系统(沟渠水和沟渠底泥)磷存量占2.4％。河道系统磷存量占7.4％。由于所测磷为速效态，容易进入水体，应采用农田最佳养分管理措施，减少农田磷素的流失。
(5)从基于高分辨率影像提取农田、水体信息结果来看，在分辨率融合方面，基于TheElhersFusion分辨率融合算法对快鸟影像进行分辨率融合，融合效果最佳；高分辨率遥感影像在提取地物信息功能较强，不仅能较为容易区分集约化菜地和水田，而且还可以区分不同覆盖度的植被，为大比例尺制图提供了可能；利用快鸟影像在提取河道水体较为容易，而在提取沟渠及水体信息有一定的难度，其主要原因是由于沟渠宽度以及沟渠水面宽度在1-2个像元左右，受沟渠旁植被的影响，较难区分。
农业非点源污染受土地利用方式影响比较大，利用QuickBird遥感影像可以实现对土地利用的动态监测，为农业非点源污染的治理与管理提供条件。