湖泊水质遥感监测与评价方法研究

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1、分类号UDC密级编号中国科学院研究生院博士学位论文指导教师至世堑盟塞亟土国盘鲎医丝盛座旦盟盎盟旦艺研究员主国盘鲎院遥感应用研究所申请学位级别墨鲎谴±学科专业名称些图芏鱼垫墨焦!垦叠绫论文提交日期!Q!!生j旦论文答辩日期!!!!生i旦培养单位主国盟堂堕遂盛座旦壁寇盟学位授予单位主旦盘鲎堕盟窒生区答辩委员会主席．评阅人数据对太湖水体中的叶绿素a和悬浮物含量，以及太湖的水质状况进行了变化监测研究。同时，对太湖展丌动态连续监测，并对2004年太湖全年内的水质变异特征进行了分析，指出7、8月份是太湖优势水体类型(Ⅳ类水体)变化

2、幅度最大的时段。在叶绿素a、悬浮物等水质遥感指标反演的基础上，本文讨论了其与水体营养状况评价指标之间的关系，并分别采用TSl、TSIM以及TLI等评价指数对太湖水体夏秋两季的营养状态进行了遥感评价。结果表明，太湖夏季水体富营养化程度十分严重，秋季水体相对较好。通过分析比较，认为TLI指数综合考虑了Chla、'rP、TN、SD、CODM。等指标，适于用来评价太湖水体的营养状况。基于上述研究，本文构建了一个基于MODIS的湖泊水质遥感监测体系，该体系为进一步开展湖泊水质业务化卫星监溺打下了基础。从MODIS数据预处理到水质

3、参数反演、水体营养状况评价以及水质变化监测，监测体系中的各个环节均己实现模块化开发；此外，本文所构建的叶绿素a以及悬浮物浓度的统计回归模型和BP神经网络模型，经过必要的验证和完善后，均可以直接应用于太湖水质的遥感监测。关键词：太湖；水质遥感；MODIS；人工神经网络；变化监测；营养状况评价ⅡRemoteSensingMonitoringandAssessmentofWaterQualityforLakesZhuLingya(PhDCandidateforCartographyandGIS)DirectedbyProf．

4、WangShixinandProf．ZhouYiABSTRACTLakesareveryimportantinfreshwatersupply．Atpresent，mostofthelakesintheworldaresufferingfromeutrophicationwithindustrialization，economicgrowth，andhumanactivities．Frequentmonitoringandintegratedmanagementforlakesarenecessary．However,

5、conventionalmethodsformonitoringinlakeswhicharetime&money-consumedcan’tprovidewaterqualityinformationofthewholelake．Withspatialandtemporalinformation，remotesensingtechniqueissuitabletoobtainsuchinformationquicklyandfrequently'andit’11bewidelyappliedinwaterqualit

6、ymonitoringoflakesinfuturebecauseofitsadvantageoffastness，economyandlong—termdynamicmonitoring．Basedontheanalysisofformertheory,techniquesandmethodsinwaterqualitymonitoringviaremotesensing，thispaperstudiestheremotesensingparametersinwaterqualitymonitoring，includ

7、ingChlorophyll—a(Chl-a)，SuspendedSediment(ss)，YellowSubstance，WaterTemperature，WaterDistanceandsoon．Amongthese，Chl-aandSSarechiefwaterbio—physicalparameters，andtheyarewidelyusedtoindicatetrophicstateoflakes．ThespectralcharacteristicsofTaihuLakewaterarestudiedbya

8、nalyzingthefieldspectrameasurementinthispaper．Theresultsshowthatbandsaround550hm，660nmand690nmarewellrelatedwithChl-a，andbandsaround570nmand700nmaresuitabletodetectSS