基于MODIS數(shù)據(jù)的全國144個重點湖庫營養(yǎng)狀態(tài)監(jiān)測：以2018年夏季為例*

曹 暢,王勝蕾,李俊生,趙紅莉,申 維,謝 婭

(1:中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，北京 100083)(2:中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院，數(shù)字地球重點實驗室，北京 100094)(3:北京大學遙感與地理信息研究所，北京 100871)(4:中國科學院大學電子電氣與通信工程學院,北京 100049)(5:中國水利水電科學研究院, 水資源研究所,北京 100048)

水體富營養(yǎng)化是水體中營養(yǎng)鹽增多而導致浮游植物爆發(fā)性生長的一種現(xiàn)象，富營養(yǎng)化的湖庫水體透明度和溶解氧濃度下降，容易暴發(fā)藍藻水華，對水環(huán)境質(zhì)量造成嚴重的威脅[1-3]. 因此，動態(tài)監(jiān)測和評價湖庫水體的營養(yǎng)狀態(tài)具有非常重要的意義. 水體營養(yǎng)狀態(tài)的常規(guī)監(jiān)測方法是水面采集水樣并送到實驗室內(nèi)測量葉綠素a、總氮、總磷等水質(zhì)參數(shù)，進而計算營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，然后根據(jù)營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分級可以將水體營養(yǎng)狀態(tài)分為貧營養(yǎng)、中營養(yǎng)和富營養(yǎng)[4-6]. 這種方法雖然精度較高但費時、費力、費用高，而且只能獲得個別采樣點的結果. 與之相比，基于衛(wèi)星遙感監(jiān)測水體營養(yǎng)狀態(tài)具有快速、范圍廣、成本低等優(yōu)勢，適合開展大范圍動態(tài)監(jiān)測.

基于衛(wèi)星遙感監(jiān)測水體營養(yǎng)狀態(tài)主要是基于衛(wèi)星遙感反演的葉綠素a濃度計算水體營養(yǎng)指數(shù)，進而得到水體的營養(yǎng)狀態(tài)[7-8]. Thiemann等利用IRE-1C數(shù)據(jù)反演德國梅克倫堡州湖泊水體中的葉綠素a濃度，基于卡爾森模型評價其水體的富營養(yǎng)化狀態(tài)[9]；Matthews等通過測量內(nèi)陸水體葉綠素a濃度，監(jiān)測非洲南部多個湖庫水體10年間的富營養(yǎng)化及其變化情況[10]. Gilerson等利用紅色和近紅外波段算法評價美國布拉斯加州的葉綠素a濃度，觀測該州湖泊水體的營養(yǎng)狀態(tài)[11]；……