连云港主要入海河流叶绿素a及综合营养状态指数遥感定量反演

摘要：

入海河流是陆源污染物向海洋输送过程的关键环节,其富营养化对区域生态环境及人类生活安全构成严重威胁.由于习近平生态文明思想的深入贯彻,"河长制"、"湾长制"等管理制度的广泛推行,以及污染防治攻坚战的全面打响,入海河流与近岸海域的水质状况得到稳步改善,但仍存在波动,污染防治形势依然严峻,实时有效的大范围遥感监测能力亟待加强.随着近年来高分卫星与无人机遥感技术的迅速发展,如何将定量遥感技术应用于河流水体的生态环境要素监测,从而推进污染防治水平进一步提升已成为该领域研究热点.基于 2022 年 6 月期间在连云港境内蔷薇河、临洪河、古泊善后河及灌河获取的叶绿素 a、总磷、总氮浓度等实测数据,并采用 Sentinel-2 A MSI L2 A卫星影像,开展了连云港主要入海河流叶绿素 a及综合营养状态指数[TLI(Σ)]遥感定量反演研究.结果表明,叶绿素 a 浓度、综合营养状态指数与可见光波段反射率的相关性明显高于其他波段,尤以 490、560、665 nm三个波段最佳,其中R(λ)与 Chl a 的相关系数分别为-0.697、-0.681、-0.693,R(λ)与TLI(Σ)的相关系数分别为-0.728、-0.744、-0.706,可作为建模的敏感波段;经反演模型的精度对比发现,以R(665)为自变量,在叶绿素 a 浓度对数坐标下的乘幂模型为其遥感定量反演的最优模型(R2=0.67,MAPE=47.34%,RMSE=12.89 μg·L-1),而以R(560)为自变量的乘幂模型是综合营养状态指数遥感定量反演的最优模型(R2 =0.61,MAPE=4.36%,RMSE=3.45);将最优模型应用于 2022 年 6 月 25 日 Sentinel-2 A MSI L2 A影像,得到连云港主要入海河流叶绿素 a浓度和综合营养状态指数的空间分布结果,发现蔷薇河/临洪河、古泊善后河及灌河均处于富营养化状态,叶绿素a浓度和综合营养状态指数均以蔷薇河/临洪河最高,古泊善后河次之,灌河最低,且河流上游反演结果普遍高于下游.

关键词：叶绿素a、综合营养状态指数、遥感定量反演、入海河流、连云港

所属期刊栏目：43

分类号：X87(环境遥感)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3314-3320