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空天院最新研究发现自2000年以来中国大型湖库透明度整体上升

近日,中国科学院空天信息创新研究院张兵研究员带领的内陆水环境遥感团队联合国内外相关研究团队,在全国大型湖库透明度变化遥感监测方面取得进展。相关研究成果以“基于MODIS长时间观测的中国大型湖库透明度变化(Changes of water clarity in large lake...

作者:来源:中国科学院空天信息创新研究院|2020年08月28日
近日,中国科学院空天信息创新研究院张兵研究员带领的内陆水环境遥感团队联合国内外相关研究团队,在全国大型湖库透明度变化遥感监测方面取得进展。相关研究成果以“基于MODIS长时间观测的中国大型湖库透明度变化(Changes of water clarity in large lakes and reservoirs across China observed from long-term MODIS)”为题,于近日在线发表在《环境遥感》(Remote Sensing of Environment)杂志。

  近几十年在全球变暖、经济高速发展和城镇化加速推进的背景下,我国湖库水环境受到了来自气候变化与人类经济活动的双重压力。已有相关资料表明,从上世纪60年代开始,我国湖泊透明度总体呈持续下降趋势,其中东部平原地区湖泊透明度下降明显。为此,国家各级政府和环保部门制定了一系列有关水环境污染防治和水资源保护的措施,尤其自2000年开始,国家加大了水环境治理保护力度。

  针对内陆水体光学特性复杂、随区域和季节变化差异大的特点,该研究利用水体颜色参量—FUI水色指数和色度角,与水体透明度之间的相关关系,构建和检验了基于FUI水色指数和色度角的湖库透明度反演算法,并将该算法应用于估算2000-2017年全国153个大型湖库(面积>25平方公里)透明度。

  该研究发现:从全国空间分布来看,以胡焕庸线为界,中国大型湖库透明度呈现明显的“西高东低”分布格局,即西部湖库透明度普遍偏高,东部湖库透明度普遍偏低(图1);从2000-2017年长时序变化来看,全国大型湖库透明度有整体上升趋势,平均上升3.3 厘米/年,胡焕庸线以西湖库平均上升4.1 厘米/年,而胡焕庸线以东湖库平均上升0.2 厘米/年。这表明,近20年来中国西部湖库经历了较为剧烈的透明度变化,湖库透明度上升趋势明显;相比西部湖库,东部湖库透明度变化较为平稳,整体有微弱上升趋势。

  此外,该研究团队通过结合气象水文和国内经济人口数据分析发现:中国湖库透明度“西高东低”的空间格局主要与东西部湖库水深和所处流域生态环境差异有关,青藏高原湖区湖库透明度普遍较高,且在近十几年青藏高原湖区湖库透明度上升明显,其变化直接因素为湖库水位上升和径流生态环境改善;东部湖区湖库透明度普遍较低,自2000年以来,东部湖库透明度呈现微弱上升趋势,表明近二十年我国在东部湖库水污染防治与区域环境治理方面取得了一些成效。

 

图1. 2000-2017年中国大型湖库夏季平均透明度及透明度显著变化遥感监测图

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720303199

 

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