富營養(yǎng)化湖泊水體,藍藻大量生長繁殖,極易形成水華,威脅飲用水安全;同時,水華在高溫厭氧條件下死亡分解會引發(fā)“湖泛”,形成黑水團。2007年“5•29”太湖藍藻暴發(fā)引起的飲用水危機,其實質(zhì)就是由于藍藻水華腐爛分解后形成的“湖泛”引起的。但由于“湖泛”發(fā)生具有隨機性、持續(xù)時間短、難以撲捉等特點,很難及時發(fā)現(xiàn)。遙感具有監(jiān)測范圍廣、速度快、成本低和便于進行長期動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)勢,已經(jīng)在湖泊藍藻水華的監(jiān)測中發(fā)揮了巨大的作用。
在國家水專項和國家自然科學基金等項目資助下,中國科學院南京地理與湖泊研究所段洪濤博士等通過在太湖現(xiàn)場采集黑水團水體,揭示了“湖泛”發(fā)生時水體光學特性:水體CDOM含量顯著高于普通水體,無機顆粒物濃度普遍低于普通水體,而無機顆粒物控制著水體的后向散射;因此,二者的共同貢獻造成了水體的“低散射、高吸收”,導致“湖泛”水體反射率顯著低于周邊正常水體而呈現(xiàn)黑色。同時,利用Hydrolight和CIE顏色匹配函數(shù),模擬了單個參數(shù)梯度變化時的離水輻亮度和遙感反射比,并對水體顏色進行模型推演,探討“湖泛”發(fā)生過程中的水色變化規(guī)律,從而為“湖泛”衛(wèi)星遙感監(jiān)測服務,具有十分重要的科學意義和實際應用價值。該研究最近以Optical characterization of black water blooms in eutrophic waters 為題在science of the total environment發(fā)表后,引起廣泛關注,被國際海洋水色協(xié)調(diào)工作組(IOCCG)作為水色遙感領域最新研究成果進行了報道。
IOCCG(The International Ocean-Colour Coordinating Group)是國際水色遙感領域的領導者,由世界知名的水色遙感專家組成,具有廣泛的影響力。IOCCG官方網(wǎng)站每2個月推出一期新聞快報,定期推薦本領域最新的研究成果。

不同水色物質(zhì)引起的水色變化模擬
