MODIS影像的太湖水體總懸浮物濃度時空變化研究獲進展

　　研究表明，對于淺水渾濁湖泊，水柱中懸浮顆粒物（TSM）對光吸收和散射決定了真光層深度，并進一步決定了水生植被的空間分布。此外，TSM是水體重金屬和營養鹽的重要載體，決定著這些物質的遷移和轉化。因此，TSM時空變化信息對于湖泊水體，特別是大型淺水湖泊光學、生物地球化學循環以及湖泊生態系統演化的研究具有重要意義。遙感技術自身的優勢使其成為獲取TSM時空變化強有力的工具。在國家杰出青年基金等項目聯合資助下，中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組，在太湖水體TSM遙感估算構建及長期動態演化規律、成因方面取得新進展。相關成果發表在最新出版的《環境遙感》上（Remote Sensing of Environment, 2015, 164: 43-56）。

　　研究利用2003-2012年在太湖進行的多次廣泛的生物光學調查，首先分析了TSM與漫衰減系數和透明度等相關光學參數的關系，深入剖析了TSM與水體光學特性之間的內在關系，明確了TSM在太湖光生態系統中的作用。開發了一種基于鄰近植被暗目標的太湖MODIS數據大氣校正方法，對2003-2013年共計11年（1109景影像）太湖水體MODIS影像數據大氣校正，獲取了該區域長時間序列遙感反射率數據產品。基于同步的影像數據和地面實測TSM數據，建立并校驗了基于MODIS數據的太湖TSM遙感估算模型。基于此模型結合2003-2013年太湖MODIS大氣校正產品獲得太湖TSM分布的時空格局，發現太湖TSM存在高度時空異質性；冬春季太湖TSM顯著高于夏秋季，中心開闊區域明顯高于近岸和湖灣區。太湖這種TSM時空分布格局主要受湖泊地形、河流輸入、風速以及植被分布的影響；研究發現TSM與擾動指數、風速存在顯著相關。湖泊地形是先決條件，決定了擾動指數和風浪擾動強度，進而影響太湖水體TSM的時空格局，而外源河流輸入和沉水植物分布疊加在湖泊地形上共同控制TSM分布的時空變化。