基于遙感影像的烏梁素海葉綠素a濃度及黃苔監(jiān)測研究.pdf

1、湖泊是內(nèi)陸重要的水資源，隨著全球水資源緊缺，湖泊保護(hù)和污染治理工作也變得尤為重要。目前湖泊的污染問題主要有水體富營養(yǎng)化以及藻類大面積暴發(fā)，位于內(nèi)蒙古境內(nèi)的淡水湖烏梁素海也面臨著同樣的問題。近年來，湖區(qū)富營養(yǎng)化程度加劇，導(dǎo)致多次藻類黃苔暴發(fā)。大面積的黃苔暴發(fā)，嚴(yán)重污染湖區(qū)野生鳥類、魚類的生存環(huán)境，破壞湖區(qū)及周邊地區(qū)的生態(tài)平衡，影響周邊地區(qū)人們的生產(chǎn)和生活。因此黃苔的監(jiān)測與預(yù)防工作成為治理烏梁素海水污染的重要內(nèi)容，并為當(dāng)?shù)卣皶r(shí)有效的采取

2、措施應(yīng)對及治理黃苔提供有力依據(jù)。
　　以往的監(jiān)測方法耗時(shí)費(fèi)力，并且局限性較大。而利用遙感技術(shù)可以快速、及時(shí)地反應(yīng)湖泊整體狀態(tài)，具有時(shí)間短、范圍廣和成本低的優(yōu)點(diǎn)，適用于對湖泊長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測。本文針對烏梁素海水體葉綠素a濃度與黃苔的監(jiān)測和預(yù)警，主要做了一下工作：
　　首先，介紹了研究對象烏梁素海在國內(nèi)淡水湖資源中的地位，以及目前該湖面臨的嚴(yán)重的黃苔污染問題。另外，對國內(nèi)外湖泊水體葉綠素a濃度遙感反演的方法以及湖泊藻類水華監(jiān)測的研究

3、進(jìn)展進(jìn)行整理分析，側(cè)重介紹了利用遙感技術(shù)對湖泊葉綠素a濃度反演以及對湖泊水質(zhì)、藻類監(jiān)測的方法。
　　其次，選取TM和MODIS影像為遙感監(jiān)測的數(shù)據(jù)源，參考遙感影像預(yù)處理常規(guī)方法，并結(jié)合影像自身特點(diǎn)以及研究對象，選擇合適的預(yù)處理方法對TM和MODIS影像進(jìn)行圖像處理。
　　然后，基于TM數(shù)據(jù)，對湖泊藻類的重要指標(biāo)葉綠素a濃度進(jìn)行了遙感反演。在對實(shí)測葉綠素a濃度與TM各波段數(shù)據(jù)的分析后，結(jié)合烏梁素海自身特點(diǎn)提出分區(qū)反演方法，找到

4、與葉綠素a濃度相關(guān)性較高的波段組合(TM1+TM2+TM4)/TM3，以此建立反演模型，得到2009年7月23號(hào)的湖區(qū)葉綠素a濃度分布情況，發(fā)現(xiàn)葉綠素a濃度整體呈現(xiàn)由北向南逐漸降低，以及西高東低的狀態(tài)，以此設(shè)置重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)，進(jìn)而為黃苔預(yù)警提供依據(jù)。
　　再次，分析了不同地物在MODIS數(shù)據(jù)可見光及紅外光波段的波譜特征，結(jié)合黃苔特征，選取藍(lán)光波段和紅光波段為差異波段，利用比值算法提取黃苔信息，并劃分黃苔等級(jí)。從2008年5月到10月的