東北地理所在湖泊CDOM熒光遙感研究中取得新進展
近年來中國湖泊的水環境問題受到了廣泛關注。有色溶解性有機物(CDOM)是DOM(溶解性有機物)中重要組成部分,是水色遙感重要參數之一,湖泊CDOM來源受到流域土地利用和污染排放等影響,與湖泊水質狀態相關。遙感技術在長時間序列和大尺度空間范圍內對水體光學性質時空變化監測, 開展內陸水體CDOM分布特征、組分和來源遙感監測分析,可以為全面了解我國湖泊CDOM光學特性提供數據支撐,對于湖泊環境質量監測也具有十分重要的意義。
三維熒光技術被廣泛應用到國內外各類水體中解析DOM組分和來源特征,熒光腐殖化指數(HIX)可以用來指示DOM腐殖化程度,與DOM來源具有高度相關性,目前對于大尺度區域湖泊CDOM組分來源遙感反演研究鮮少報道。中國科學院東北地理與農業生態研究所水環境遙感學科組科研人員通過對實測湖泊樣品進行CDOM熒光組分特征分析,并結合GEE平臺上Landsat反射率產品,基于機器學習算法構建了精度較高HIX遙感反演模型(R2=0.86,RMSE=0.29),通過GEE平臺最終獲取了2015年和2020年中國典型湖泊HIX遙感反演結果,結果表明隨著湖泊營養狀態降低,湖泊熒光腐殖化程度逐漸降低(圖1),湖泊DOM熒光組分來源與水質狀態具有顯著相關性。本研究為深入探究湖泊DOM組分來源和水質環境監測提供了理論支撐。
該研究成果發表在國際期刊Water research上,中國科學院東北地理與農業生態研究所特別研究助理尚盈辛為第一作者,中國科學院東北地理與農業生態研究所溫志丹副研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃項目(2021YFD1500101)和中國科學院戰略先導專項(XDA28070500)等共同資助。

圖1 熒光腐殖化指數與湖泊營養狀態的相關性
論文信息如下:
Yingxin Shang, Kaishan Song, Fengfa Lai, Lili Lyu, Ge Liu, Chong Fang, Junbin Hou, Sining Qiang,Zhidan Wen*,. Remote sensing of fluorescent humification levels and its potential environmental linkages in lakes across China. Water Research,2023. 230. 119540.
鏈接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119540
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