基于生物光学模型的内陆湖泊蓝藻水华遥感监测机理研究

蓝藻水华是全世界关注的湖泊富营养化控制的焦点。本项目选择太湖为研究区域，采用野外观测、室内实验和Monte Carlo模拟相结合的方法，分析微囊藻在休眠、复苏、生物量增加、上浮和积聚四个时期其叶绿素a的吸收和后向散射特征，建立不同生长时期辐照度反射率与微囊藻叶绿素a、其他藻类叶绿素a、悬浮颗粒物及有色溶解性有机物的吸收系数和后向散射系数间的定量表达关系，研究遥感反射率到辐照度反射率之间的转换关系，从而建立蓝藻水华形成不同阶段的微囊藻叶绿素a浓度定量提取的生物光学反演模型。在此基础上，利用MERIS数据连续监测微囊藻叶绿素a浓度，分析微囊藻叶绿素a浓度变化谱，实现蓝藻水华暴发的警示；利用TM数据分析蓝藻水华暴发后的空间分布特征，为遥感监测蓝藻水华提供新的途径和方法。这对于评估水华造成的损失，研究蓝藻水华形成机制及微囊藻水华所产生的生物地球化学影响具有重要意义，并可为控制蓝藻水华提供科学依据。