藻源型湖泛过程水体光学特性及水色变化研究

《藻源型湖泛过程水体光学特性及水色变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：Ｘ５２４学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１２２０８０３ｖ＾９ｏ２ｊ＾＾ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ士字位论文＇ＳＤＭＡＳＴＥＲＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ二．．．■讓源型湖泛过程水体光学特性及水色变化研究学科名称：环境科学作者：李佐琛指导老师：薛科社高级工程师西北大学学位评定委员会二〇一五年西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集。、保存、使用学位论文的规定学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

2、版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大‘可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明、。ｙ《ｂ、指导教师签名学位论文作者签名：命：１‘，站年石月年例Ｉ丄曰西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标

3、注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表谢意。学位论文作者签名…、：办义ｌｉ年石月ｄ曰Ｉ摘要在特定的环境条件下，湖泊中的藻类大量暴发形成水华后积聚和死亡，形成黑褐色“”“并伴有恶臭的黑水团，从而导致水体水质迅速恶化、生态系统受到严重破坏。湖”泛的发生有较大的不确定性－３，而且持续周期短（２天），在野外很难有效的捕捉与“”监测

4、。目前对于湖泛监测来说，除了集中人力巡视外，没有更有效、快捷的发现途径，因此，利用卫星遥感监测十分必要。“”湖泛现象的主要特征是水体发黑发臭，但由于造成水体散发异味气息的缘由较“”“”多，因此通常将水体变为黑色作为判断湖泛发生的主要依据。湖泛发生过程是一个水体水色变化的过程，其实质是水体光学特性发生了变化，因此，只有了解了水体光学特性变化规律，并筛选具有指示性的光学参数，才能保障遥感监测的准确性和精度。“湖”本文以富营养化湖泊泛为研究对象，基于室内模拟和太湖野外观测数据，同时通过Ｈｙｄｒｏｌｉｇｈｔ

5、和ＣＩＥ颜色匹配函数对水体颜色进行模拟，分析湖泛水色变化规律，得到“”湖泛过程中水体光学特性的变化规律，诊断导致水体发黑的主要因子，获得遥感监“”测湖泛的指示性因子，为卫星遥感监测湖泛现象提供科学依据。主要结论如下：“”在湖泛形成过程中，可溶性有色物质（ＣＤＯＭ）浓度（ｆｌ）不断增大，无机颗ｇ粒物浓度及吸收（ｔＴｄ）总体呈减小的趋势，而浮游植物色素浓度及吸收（ａｐｈ）随时间变化不规律。基于Ｈｙｄｒｏｌｉｇｈｔ得知湖泛水体的离水辖亮度（ＪＷ）和遥感反射比（ｉ？ｒｓ）均随时间不断变小。由于叶绿素ａ（Ｃｈｔｏ

6、）的变化并无规律性，而ＳＰＭ既有吸收又有散射，导致其在不同波段的变化不同，而且变化趋势较小。所以湖泛水体的变化主要是受ＣＤＯＭ浓一ｆｌ４４。３度的影响整个过程中，ＣＤＯＭ浓度变化和黑度值变化趋势致，与ｇ（）＝＜水体黑度呈正相关（ｉ＾０！７ｏｄｒｏｎｔｅｒｎａｉｌ．６３１，０．０１）利用Ｈｙｌｉｔ和国际照明委员会（ＩｔｏｎａｊｇｈＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＵｌｕｍｍａｔｉｏｎ，ＣＩＥ）颜色匹配函数模拟不同梯度的ＣＤＯＭ对水色的影响，发现随ａｇ（４４３）的增大，水体颜色也逐渐由绿色转为棕色，整体向长波方向

7、移动，水色逐渐变暗。２＋？＋２在地球化学领域ｅ、ｅ、，Ｆ被认为是导致湖泛水体发黑的主要原因。而分析发现Ｆ２＿２＋８ｆｌ４４３．８８ａ４４Ｆｅ与）存在正相关，相关系数为０．６７、０，因此可以通过３来判断、ｇ（ｇ（）２？“湖泛”Ｓ的变化。不管从光学角度还是化学角度，ＣＤＯＭ的浓度变化都可以作为判读发生与否的依旧。野外观测实验也验证了，湖泛水体的ＣＤＯＭ浓度明显高于周围正常水体的ＣＤＯＭ浓度。Ｉ一因此，可以认为ＣＤＯＭ浓度变化是引起湖泛水体发黑的重要原因之，可作为定“”量监测湖泛强度的指示性参数。

8、关键词：湖泛；光学特性；ＣＤＯＭ；水色ＩＩＶａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｏｔｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｗａｔｅｒｃｏｌｏｒｄｕｒｉｎｔｈｅｐｐｐｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂｌａｃｋｂｌｏｏｍｗａｔｅｒｓＡｂｓｔｒａｃｔＡ１１ｉｎ