上海城市水体富营养化关键参量的遥感反演与时序分析

摘要：

河口城市受到流域、海洋和局地人类活动的强烈影响,其水体面临污染和富营养化问题,对城市生态、生产、生活等造成极大压力.本项研究针对上海这一特大河口城市的不同水体类型,利用Sentinel-2遥感影像及水体实测光谱数据,构建了叶绿素a浓度和浊度两个富营养化的关键水质参量遥感快速反演模型,并分析了这两个关键参量的时序变化.结果表明:基于遥感的叶绿素a浓度、浊度,反演模型精度良好,相关系数(R2)分别为0.87、0.95,均方根误差(RMSE)分别为4.33μg/L、8.93 NTU.2019年时序分析表明,上海城市水体叶绿素a浓度和浊度均为夏季最高,冬季最低.从水体类型上看,叶绿素a浓度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性淡水湖、库塘、永久性河流、运河/输水河水体,浊度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性河流、运河/输水河、永久性淡水湖、库塘.对2019年叶绿素a浓度和浊度的时序变化分析发现,在人类活动干扰较小的水体中,叶绿素a浓度和浊度的相关性较强;而人类活动影响较大的水体中,两者的相关性较弱.研究表明,利用Sentinel-2卫星影像可有效反演城市水体叶绿素a浓度和浊度,准确跟踪水体富营养化时序变化,可为其他城市内陆水体的水环境监测提供参考和借鉴.

关键词：Sentinel-2;富营养化;叶绿素a;浊度;时空变化;上海

分类号：P407.1(一般理论与方法)

资助基金：国家自然科学基金;上海市绿化;市容管理局科研项目;上海市国际科技合作基金

在线出版日期：2022-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：135-147