论文部分内容阅读
鄱阳湖是我国第一大淡水湖,具有季节性明显的高动态水情变化,它对调节长江水位、维护周围地区生态平衡起着重要作用。近年来湖区环境受到不同程度的破坏。尤其在水质方面,富营养化的出现及污染物含量超标,危害到居民及湖区动植物的生存与发展,保护鄱阳湖“一湖清水”迫在眉睫。通过遥感手段对鄱阳湖水质情况进行监测,能高效地在时间尺度与空间范围扩大研究,分析水中组分的变化,为湖区水质保护提供技术支持。CDOM(有色可溶性有机物)是水中重要的组分之一,时刻影响着水环境物质循环与生物活动,研究水中CDOM的光学性质、浓度分布及来源有利于了解内陆湖泊的水质状况,对水色遥感的监测和分析具有重要意义。基于丰水期与枯水期两次测量得到的数据,分析了CDOM的光学特性、浓度分布和来源,并根据实测数据建立了鄱阳湖水域CDOM浓度反演模型。制得1989-2017年间的CDOM反演结果图,分析了CDOM的时空变化机制和影响因素。基于440nm波长处计算分析两次实测数据,丰水期测得的CDOM浓度在0.4047m-1至0.7381m-1之间,枯水期测得的CDOM浓度在0.3201m-1至0.5159m-1之间。从时间尺度上看,枯水期CDOM浓度均值低于丰水期;从空间尺度上看,CDOM浓度分布从沿岸向湖中央、从河口至主航道区域递减,表现出较强的陆源性。通过拟合得到CDOM光谱吸收斜率S值,发现a(440)与S值之间存在负相关性。两次实测得到的S值均处于内陆湖泊已知范围内,均值相近但空间分布存在差异。主湖区S值较稳定,沿岸水域S值变化明显,该水域CDOM组成受陆源影响较大。分析CDOM浓度与悬浮泥沙的关系,发现两者呈微弱相关,而CDOM浓度与总磷有较好的负相关。丰水期水体浑浊度受采砂活动影响较大,对部分站点测得的CDOM浓度产生影响。针对鄱阳湖水体建立CDOM反演模型,相关系数为-0.7489,平均相对误差分别为7.2%,均方根误差为0.0702m-1,具有较好的反演精度。利用Landsat系列卫星遥感影像对近30年鄱阳湖CDOM浓度进行反演,分析其时间与空间上的变化规律。发现随着湖区位置改变,CDOM浓度分布也不尽相同。高值区一般出现在湖区近岸处及五大河流的入湖处,东西部湖区的CDOM浓度也偏高,南部湖区高于北部,湖中央区域较低。水情变化也是影响CDOM浓度的重要因素,反演结果显示枯水期CDOM浓度整体低于丰水期。根据自然与人为因素对CDOM的来源进行分析,结合已有研究,判断鄱阳湖水域CDOM主要受陆源性输入影响较大,受浮游植物降解与底质释放影响较小。其中水位动态变化与泥沙含量对鄱阳湖CDOM变化影响较大,湿地覆盖度及水质情况也是影响因素之一。