作者单位
摘要
1 桐西北大学城市与环境学院, 陕西 西安 710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西北大学, 陕西 西安 710127中国科学院流域地理学重点实验室, 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏 南京 210008
2 中国科学院流域地理学重点实验室, 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏 南京 210008
3 桐西北大学城市与环境学院, 陕西 西安 710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西北大学, 陕西 西安 710127
博斯腾湖是我国西北干旱区最大的内陆吞吐型淡水湖, 近年来随着流域人类活动与污废水排放的增加, 湖泊生态系统和周围居民的饮用水安全已经受到了严重影响, 需重点关注河流输入对湖泊水质的影响。 对夏秋两季的实测有色溶解有机物(CDOM)三维荧光光谱进行平行因子分析, 解析出博斯腾湖CDOM三种组分: 陆源类腐殖质组分C1、 类酪氨酸组分C2和类色氨酸组分C3; 同时, 基于Pearson相关性分析了夏秋两季河流输入对博斯腾湖DOM的影响。 结果表明, 不同季节河流输入对博斯腾湖DOM的影响不同且与河流水质季节性变化直接相关。 夏季开都河入湖水主要来自冬季积雪融水, 携带大量陆源类腐殖质入湖, 而秋季主要为冰川融水, 随着入湖流量增加, 携带陆源类腐殖质含量降低, 整体表现为河口附近DOM浓度夏季高、 秋季低。 解析出的三种组分C1、 C2与C3在湖西部开都河和黄水沟入湖处含量较高, 且三种组分受季节性的影响较为相似。 同时对开都河河口附近采样点和其他区域采样点的DOM与电导率进行相关性分析, 发现外部河流输入对博斯腾湖DOM的影响主要集中在河口附近, 且河口附近区域DOC与CDOM关系显著, 可以先遥感反演CDOM再估算DOM含量。 研究不同季节河流输入对博斯腾湖溶解性有机物组成的影响对保护湖泊生态环境和提升湖泊水质具有十分重要的意义。
博斯腾湖 溶解性有机物 有色溶解有机物 时空变异 平行因子分析 Lake Bosten Dissolved organic matter Colored dissolved organic matter Spatiotemporal analysis Parallel factor analysis 
光谱学与光谱分析
2023, 43(5): 1636
作者单位
摘要
1 浙江大学海洋学院, 浙江 舟山 316021
2 武汉大学遥感信息工程学院, 湖北 武汉 430079
3 自然资源部第二海洋研究所, 浙江 杭州 310012
总悬浮物(TSM)是海洋水质和水环境评价的主要参数之一。 舟山海域位于杭州湾边缘, 泥沙含量多, 总悬浮物长期处于高浓度状态, 其分布与动态变化对近岸水质、 水循环以及该区域的渔业、 旅游业都有较大影响。 Landsat-8卫星影像作为一种应用广泛、 空间分辨率高、 便于获取的光学信息, 可以为舟山海域的TSM观测提供有力的技术手段。 利用舟山近岸海域实测TSM吸收系数ap(440)和水面光谱, 开发了基于Landsat-8反演TSM的最优模型, 发现基于近红外和蓝色波段比B5/B2的S-函数和线性函数模型反演精度较好, 相对于线性模型, S-函数具有更强的鲁棒性, 该模型形式为ap=3.72/(0.009+e-5.249B5/B2), 克服了常用函数模型(如线性、 对数、 指数函数)应用于实际卫星影像时出现光谱幅度范围受限的困难。 海岸带内陆复杂水体水色遥感的另一难点是大气校正, 以往的研究往往只采用某种大气校正模型, 但该模型不一定适合研究水域, 从而使得校正结果并不一定是最优的。 在本研究中, 验证比较了FLAASH, 6S和ACOLITE三种大气校正方法面向Landsat-8水色反演的校正结果, 发现ACOLITE方法获取的光谱形状最准确, 误差最小, 特别在蓝色波段, 明显好于FLAASH和6S方法。 将最优模型应用于舟山近岸海域2013到2018年的10幅Landsat-8图像。 实测数据和反演结果显示: 舟山近岸海域的TSM吸收系数ap(440)的变化范围在1.64~417.04 m-1, 均值118.47 m-1, TSM吸收占水体总吸收的90%以上, 该海域实测的水面光谱形状呈现典型的河口海岸带复杂浑浊水体的光谱特征, 很多光谱曲线具有双峰特征, 遥感反射率幅值较大, 特别是红色、 近红外波段, 由于受河口高浓度TSM的影响, 遥感反射率高于远海较清洁的海水; 衢山、 洋山、 宁波等近岸区域的TSM浓度明显高于东极、 嵊泗等远海区域, 随河口羽化区呈现由高到低的梯度变化, 在近岸区域分布复杂, 外海区域分布较为均匀。 在时间分布上具有冬季浓度远高于夏季的特点, 其中12月最高, 最大值为413.32 m-1, 8月最低, 最小值为3.69 m-1, 5月、 10月期间也有TSM的局部峰值。 这些TSM时空变异特征表明舟山海域悬浮物的分布和变化一方面受地形、 海流、 潮汐、 季风、 台风等自然环境因素的影响, 另一方面也受如海运、 港口建设、 海岛旅游等人类活动的较大影响。
水色遥感反演 总悬浮物 近岸海域 时空变异 Ocean color remote sensing Total suspended matter Landsat-8 Landsat-8 Coastal regions spatio-temporal variations 
光谱学与光谱分析
2019, 39(12): 3826

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