富營(yíng)養(yǎng)化湖泊水體,藍(lán)藻大量生長(zhǎng)繁殖,極易形成水華,威脅飲用水安全;同時(shí),水華在高溫厭氧條件下死亡分解會(huì)引發(fā)“湖泛”,形成黑水團(tuán)。2007年“5•29”太湖藍(lán)藻暴發(fā)引起的飲用水危機(jī),其實(shí)質(zhì)就是由于藍(lán)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(jī)性、持續(xù)時(shí)間短、難以撲捉等特點(diǎn),很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。遙感具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低和便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在湖泊藍(lán)藻水華的監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了巨大的作用。
在國(guó)家水專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下,中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所段洪濤博士等通過(guò)在太湖現(xiàn)場(chǎng)采集黑水團(tuán)水體,揭示了“湖泛”發(fā)生時(shí)水體光學(xué)特性:水體CDOM含量顯著高于普通水體,無(wú)機(jī)顆粒物濃度普遍低于普通水體,而無(wú)機(jī)顆粒物控制著水體的后向散射;因此,二者的共同貢獻(xiàn)造成了水體的“低散射、高吸收”,導(dǎo)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(shí),利用Hydrolight和CIE顏色匹配函數(shù),模擬了單個(gè)參數(shù)梯度變化時(shí)的離水輻亮度和遙感反射比,并對(duì)水體顏色進(jìn)行模型推演,探討“湖泛”發(fā)生過(guò)程中的水色變化規(guī)律,從而為“湖泛”衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)服務(wù),具有十分重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。該研究最近以O(shè)ptical 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(guān)注,被國(guó)際海洋水色協(xié)調(diào)工作組(IOCCG)作為水色遙感領(lǐng)域最新研究成果進(jìn)行了報(bào)道。
IOCCG(The International Ocean-Colour Coordinating Group)是國(guó)際水色遙感領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)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(gè)月推出一期新聞快報(bào),定期推薦本領(lǐng)域最新的研究成果。

不同水色物質(zhì)引起的水色變化模擬
