東北地理所在中國(guó)湖庫(kù)透明度遙感研究中取得新進(jìn)展
中國(guó)湖庫(kù)在維持農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)和飲用水源供給等方面起著重要作用。近年來(lái)，受到人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化的雙重影響，中國(guó)不同區(qū)域的湖庫(kù)逐漸暴露出富營(yíng)養(yǎng)化、藻華等水污染問(wèn)題。但國(guó)家對(duì)湖庫(kù)的監(jiān)測(cè)數(shù)量有限，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)中國(guó)眾多湖庫(kù)的需求。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，使得大范圍監(jiān)測(cè)湖庫(kù)水質(zhì)變化成為可能。因此，及時(shí)而有效地開(kāi)展中國(guó)湖庫(kù)長(zhǎng)時(shí)間序列水質(zhì)監(jiān)測(cè)為中國(guó)水資源保護(hù)與管理有重要意義。
透明度，作為一種最直觀地反映水質(zhì)特性的指標(biāo)之一，能夠綜合地反映水體生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。本研究基于GEE平臺(tái)Landsat 長(zhǎng)時(shí)間序列天頂角反射率產(chǎn)品數(shù)據(jù)反演了中國(guó)湖庫(kù)(>1ha)的水體透明度。利用3種實(shí)測(cè)透明度數(shù)據(jù)集進(jìn)行中國(guó)湖泊透明度反演模型的構(gòu)建與驗(yàn)證，結(jié)果表明透明度反演結(jié)果在時(shí)空上具有較好的精度和穩(wěn)定性(圖1)。五大湖區(qū)透明度均值從高到底為：3.32±0.38 m(青藏湖區(qū)/TQR)，2.35±0.21 m(云貴湖區(qū)/YGR),1.63±0.38 m(蒙新湖區(qū)/MXR)，1.23±0.17 m(東部湖區(qū)/ELR)和0.60±0.09 m(東北湖區(qū)/NLR)。在透明度結(jié)果大于10年的10814個(gè)湖泊中，有55.4%和3.5%的湖泊分別表現(xiàn)為顯著上升、下降趨勢(shì)。
該研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊Earth System Science Data上，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所陶慧博士為第一作者，宋開(kāi)山研究員為第一通訊作者，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所段洪濤研究員為第二通訊作者。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41730104、42001311)資助。
圖1 基于三種實(shí)測(cè)透明度數(shù)據(jù)集和Landat TOA反射率構(gòu)建、驗(yàn)證中國(guó)湖泊透明度反演模型，(a)2004-2018年實(shí)測(cè)透明度數(shù)據(jù)集的3/4用來(lái)構(gòu)建模型，(b)1/4用來(lái)驗(yàn)證模型，(c)2007-2009年湖泊調(diào)查實(shí)測(cè)透明度模型驗(yàn)證，(d)1985-1990年第一次湖泊調(diào)查實(shí)測(cè)透明度模型驗(yàn)證。
論文信息如下：
Hui Tao, Kaishan Song*, Ge Liu, Qiang Wang, Zhidan Wen, Pierre-Andre Jacinthe, Xiaofeng Xu, Jia Du, Yingxin Shang, Sijia Li, Zongming Wang, Lili Lyu, Junbin Hou, Xiang Wang, Dong Liu, Kun Shi, Baohua Zhang, and Hongtao Duan*. A Landsat-derived annual inland water clarity dataset of China between 1984 and 2018. Earth System Science Data, 2022. 14. 79-94.
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