检索结果-南通市图书馆

作者：卢楠楠河南大学

学位级别：硕士

21世纪以来,我国经济社会快速发展,随着城市化进程的不断加快,城市规模迅速扩大,土地利用方式随之发生改变,大量自然地表被人工地表取代,造成生态环境的破坏。作为中原城市群的重要组成部分,自2004年国家实施中部崛起战略以来郑州-开封... 详细信息

21世纪以来,我国经济社会快速发展,随着城市化进程的不断加快,城市规模迅速扩大,土地利用方式随之发生改变,大量自然地表被人工地表取代,造成生态环境的破坏。作为中原城市群的重要组成部分,自2004年国家实施中部崛起战略以来郑州-开封地区经历了快速城镇化过程,城镇用地不断扩张,城市的快速扩张对生态环境产生一系列影响。对该区域城市扩张进行动态监测,并分析城市扩张对生态环境质量的影响,将为郑州-开封地区不透水面的优化设计与发展规划提供参考,对区域内的可持续发展具有重要意义。本文以郑州、开封市区以及郑州市中牟县县城以北为研究区域,以Landsat-5与Landsat-8遥感影像为数据源,基于线性光谱混合分解方法提取郑州-开封城市不透水面,分析研究区内不透水面时空分布格局及动态变化规律;同时,基于绿度指标(NDVI)、湿度指标(WET)、干度指标(NDBSI)、热度指标(LST)构建遥感生态指数(RSEI),基于RSEI模型定量分析研究区域生态环境质量的时间变化趋势以及空间分布特征;最后基于不同尺度分析不透水面扩张对生态环境质量的影响。主要研究结果如下:(1)2004-2020年,郑州-开封地区不透水面扩张速度快、强度大,扩张方向与主要交通轴线方向一致。2004-2020年不透水面面积增长率为164%。2004年不透水面面积为494.75km,2020年不透水面面积为1309.26km;不透水面覆盖度由2004年的20.04%上升为2020年的53.04%。2004-2020年,郑州-开封不透水面扩张速度和扩张强度呈现出下降趋势,在2015年出现大幅下降。郑州-开封不透水面经历了城市内部填充、向外扩展、内部填充以连接斑块三个阶段,不透水面主要呈东西方向扩张。郑州市与开封市的不透水面分布方向与主要交通轴线方向相同。政府相关政策、人口增长、经济发展、交通路线分布与不透水面扩张之间存在着密切联系。(2)2004-2020年,郑州-开封地区整体生态环境质量处于中等水平,该时期生态环境质量呈现波动下降的趋势。2004-2020年间,郑州-开封地区RSEI均值分别为0.64、0.46、0.54、0.49,通过对构建RSEI的四个指标进行主成分分析可以看到,NDVI与WET对RSEI产生积极影响,而NDBSI与LST对RSEI具有消极影响。在空间尺度上,郑州市生态环境质量较差,开封市生态环境质量较好。在各区(县)中,金水区、中原区、管城回族区生态环境质量较差,顺河回族区生态环境质量较好。城市开发强度与土地利用变化是影响生态环境质量变化的重要因素,郑州-开封地区经历16年的发展后,生态环境质量明显变差,且分布较为广泛,主要集中在郑州市三环以外区域、开封市龙亭区的大部分区域、顺河回族区西部、禹王台区西部、以及中牟县北部的黄河沿岸。(3)RSEI受到不透水面覆盖度影响,二者之间呈现显著负向空间关联。分别基于1000m×1000m网格、街道(乡镇)、区(县)尺度对2004-2020年的不透水面覆盖度与RSEI进行相关性分析,不透水面覆盖度与RSEI均值之间均呈现显著负相关关系,这表明随着不透水面的扩张,区域内的生态环境质量不断下降。双变量全局空间自相关与双变量局部空间自相关分析均表现出不透水面覆盖度与RSEI之间存在着负向空间关联,H-L(高不透水面覆盖率-低RSEI)集聚区主要分布在郑州市二环以内与开封市老城区。通过重心分析可以看到,郑州市与开封市不透水面扩张区域重心与生态环境变差重心均在同一区域,且移动方向基本相似,进一步证明不透水面的扩张影响生态环境质量。

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北洛河流域生态环境质量遥感动态监测及影响因素研究

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作者：庄丹园河南大学

学位级别：硕士

生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。党的十八大以来,我国生态环境质量得到了明显改善,在遥感技术的支撑下,协同多元数据,快速、实时开展生态环境质量监测评价有利于推动我国生态环境治理体系和治理能力现代化。北洛河流域... 详细信息

生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。党的十八大以来,我国生态环境质量得到了明显改善,在遥感技术的支撑下,协同多元数据,快速、实时开展生态环境质量监测评价有利于推动我国生态环境治理体系和治理能力现代化。北洛河流域地处黄土高原腹地,具有重要的生态服务功能,同时,该流域生态环境脆弱,是我国水土流失重点治理区域。20世纪末以来,得益于一系列退耕还林(草)、水土保持等生态工程的实施,生态环境治理取得了显著成效。精确、客观的长时序生态环境质量评价对北洛河流域生态环境治理、促进可持续发展具有重要作用,对筑牢黄土高原生态安全屏障也具有深远意义。因此,本文以北洛河流域为研究区,基于Google Earth Engine(GEE)平台筛选1990-2021年夏季(6-9月)Landsat遥感影像,首先,去除有云像元、掩膜水体及均值合成后提取湿度(WET)、绿度(NDVI)、干度(NDBSI)和热度(LST)4个生态要素指标并利用主成分分析构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)。其次,运用趋势分析、空间自相关及GM(1,1)预测模型等方法分析了北洛河流域近32年生态环境质量时空变化特征、未来的变化趋势。最后,结合地理探测器和多尺度地理加权回归(Multiscale Geographic Weighted Regression,MGWR)方法探究多种自然与人为因素对生态环境质量空间分异的影响。本文的主要研究结论如下:(1)WET、NDVI、NDBSI和LST生态要素指标在第1主成分(PC1)上的平均贡献率为88.61%,且4个指标均与RSEI有更高的相关度,RSEI能够客观集成各指标信息,可以作为北洛河流域生态环境质量的评价标准。(2)1990-2021年北洛河流域生态环境质量处于一般水平,RSEI均值呈上升趋势(0.29%/a,p0.82;p0.28;p<0.05)。北洛河流域中上游人口密度与RSEI呈负相关,而下游阶地平原区两者以正相关为主。GDP与RSEI在黄土丘陵沟壑区呈正相关,经济的发展、充足的物质基础有利于该地貌区生态环境质量的改善。人类活动强度对黄桥两山地带生态环境质量的负面影响显著。

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中国省域生态安全评价及影响因素分析

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作者：王涛河南大学

学位级别：硕士

生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。目前我国正遭受水污染、大气污染、土地退化、生物多样性减少、土壤重金属污染等生态环境问题的威胁,并且资源配置与经济发展不协调,人地矛盾突出,极大程度上影响了中国的可持续发展。因此,定量评价中... 详细信息

生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。目前我国正遭受水污染、大气污染、土地退化、生物多样性减少、土壤重金属污染等生态环境问题的威胁,并且资源配置与经济发展不协调,人地矛盾突出,极大程度上影响了中国的可持续发展。因此,定量评价中国的生态安全状况对于推进可持续发展进程变得极为重要。生态足迹方法通过探讨资源消费与土地供给关系评估区域生态安全状况,由于其计算简便、易于理解、综合性强等特点被广泛应用于生态安全评价之中。本文以中国31省市为研究对象,利用基于净初级生产力的生态足迹模型（EF-NPP）对2000-2015年人均生态足迹、人均生态承载力等参数进行测算并评价其生态状况,结合空间自相关判断人均生态足迹与人均生态承载力空间变化特征。同时,引入生态压力指数、万元GDP生态足迹、生态足迹多样性指数、生态经济系统发展能力指数作为生态安全综合评价指标对中国31省市进行生态安全评价。最后利用偏最小二乘回归模型（PLS）对东、中、西部生态安全影响因素进行分析。研究发现（1）2000-2015年,全国人均生态足迹总体呈增加趋势,仅京沪两地不断降低;人均生态足迹除林地呈波动下降外,其它各类型土地均逐渐增加;人均生态足迹占比化石能源用地和耕地最高,且化石能源用地逐渐增加、耕地逐渐减少,林地和建设用地较少;人均生态足迹呈现北高南低的空间变化特征。（2）2000-2015年,人均生态承载力呈递减趋势且由2000年0.914hm2/人减少到2015年0.796hm2/人;林地、耕地、草地、水体人均生态承载力逐渐降低,建设用地则逐渐增加;林地与耕地人均生态承载占比最高、草地与建设用地次之,水体最小;人均生态承载力呈现出西高东低的空间特征。（3）人均生态赤字/盈余分析发现西藏（2000-2015年）和云南（2000-2002年）处于生态盈余状态,其它不同年份各省市均处于生态赤字状态;北京、上海2000-2015年人均生态赤字不断降低,其它省市则不断上升;西藏人均生态盈余降低主要受其生态承载力下降的影响;人均生态赤字严重区域主要位于北部及东北地区,南部及东南沿海相对缓和。（4）全局Moran?s I指数表明人均生态足迹空间相关性较高且不断减弱,人均生态足迹“高-高”聚类主要位于北部地区,“低-低”聚类位于西南、华南及华中地区;人均生态承载力“高-高”聚类位于青海、西藏、云南,“低-低”聚类位于华北平原与黄淮海平原,“低-高”聚类位于新疆、四川。（5）研究期间,中国生态压力指数总体持续上升,生态压力指数等级表明西藏处于很安全状态,其它各省市均承受不同程度的生态压力,生态安全问题严重;万元GDP生态足迹不断降低,资源利用效率得到提高;生态足迹多样性指数总体逐渐降低,系统稳定性下降;生态经济系统发展能力表明大多数省市的经济发展能力逐渐增强。（6）PLS结果表明,东部地区生态安全受林业增加值、林业中间消耗、渔业增加值的影响;中部受农业机械总动力、第二产业占GDP比重、牧业中间消耗显著影响;林业增加值、牧业增加值、渔业中间消耗、第二产业占GDP比重对西部地区生态安全影响显著。通过研究发现进一步提高资源利用效率,保证和改善区域环境的稳定性,加快推进区域产业技术革新、调整产业结构对于中国生态安全具有重要作用。

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基于栅格化的黄河流域经济发展差异研究

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作者：宋炎炎河南大学

学位级别：硕士

空间化是利用统计型数据,通过适宜的参数和模型方法,反演出社会经济数据在一定时间和地理空间中的分布状态的过程,其实质是在区域范围内创建连续的统计数据面。空间化后的统计数据符合其在空间上的实际分布规律,便于建立统一的地理信息... 详细信息

空间化是利用统计型数据,通过适宜的参数和模型方法,反演出社会经济数据在一定时间和地理空间中的分布状态的过程,其实质是在区域范围内创建连续的统计数据面。空间化后的统计数据符合其在空间上的实际分布规律,便于建立统一的地理信息数据库。传统的空间化方法时空精度有限,存在着数据结构不一致,空间单元不匹配以及空间单元内数据均一化等问题,严重地制约了社会经济数据在区域经济发展规划、环境保护、城乡建设和制定政策等工作中的实际应用。区域经济差异是影响社会协调可持续发展的重要因素。我国经济的高速发展的同时,不仅东、中、西部地区经济发展水平差异扩大,而且在省际甚至县市区内部也存在着巨大的差异。黄河流域横跨我国东、中、西三大地带,对我国的经济发展起到了重要的全局性、战略性作用。已有区域差异研究主要集中在全国范围内的省级、县市区间的差异,而流域经济方面的研究则集中于以资源开发利用为核心的经济发展问题,较少关注欠发达流域的区域经济差异。本文以黄河流域为研究对象,从空间化的视角探讨其区域经济差异的变化特征,旨在为黄河流域区域经济协调发展提供对策和建议。首先结合GIS理论和技术,通过多源数据融合处理,对流域2000年、2005年、2010年以及2015年县市区统计型人口数据和2005年、2010年的分产业GDP数据进行了空间化分布特征分析。表达了流域内部人文要素的空间分布规律,以人口和经济的高精度定量分析为基础,揭示了黄河流域区域经济发展差异变化特征,具有重要的现实意义。研究主要结论如下:(1)基于土地利用数据的人口空间化模型优于基于夜间灯光数据,前者更适合用于人口总数居中的县市区模拟,后者在人口密度梯度较大的城镇边缘模拟效果更好,产生误差的原因:一是夜间灯光数据本身数据源的局限性以及灯光过饱和现象,使其不能准确的模拟人口较密集的地区;二是黄河流域研究区域的特殊性,根据土地利用数据可知流域大部分位于我国中西部地区,地形起伏大,居民点分散,也会造成一定的精度损失。(2)本研究结合夜间灯光数据和土地利用数据建模估算GDP密度,使整个区域的经济活动分布状况都得到了有效的反映,空间化可以显示从城市到农村GDP逐级变化的过程,具有更丰富的细节信息。在土地利用数据的基础上引入夜间灯光数据对第二产业和第三产业建模,一方面避免了同一土地利用类型上GDP密度相等,另一方面能够减少误差并提高模型的准确性。GDP空间化结果能够完整地反映黄河流域GDP宏观分布现状。(3)基于栅格数据的对黄河流域经济差异进行高精度(1 km×1 km)定量分析表明,黄河流域具有一定的空间扩散效应和离心效应,人口和GDP密度区域,能够带动周边相邻地区的人口增长和经济发展,黄河流域的经济发展水平无论绝对差异还是相对差异均呈扩大趋势,空间上表现为东中西差异显著。流域的中下游地区经济发达,而上游即西部地区经济落后,且贫富分化趋于严重,全流域经济发展不平衡存在逐渐扩大的趋势。综上所述,本研究对地理环境差异大、社会经济发展速度不一致的大尺度流域同时进行了主要社会经济数据人口和GDP的空间化建模,引入新一代NPP/VIIRS夜间灯光数据与DMSP/OLS夜间灯光数据等进行空间化精度对比,并通过空间化后的流域空间自相关系数与县域单元对比,揭示了黄河流域区域经济发展差异的空间特征。本研究能为人口和GDP空间数据的生产和应用提供科学依据,以及为今后其他类型的社会经济数据空间化研究提供方法借鉴。

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基于GEE的黄河流域湿地时空演变及驱动力分析

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作者：梁晓文河南大学

学位级别：硕士

湿地是维持水循环和水量平衡的调节器,在减轻洪涝干旱灾害,调节气候,保护生物多样性等方面具有重要作用,具有较高的生态效益和经济效益。随着人口增加,城市化、工业化的迅速发展,湿地遭到不合理地利用和开发。工农业和生活污水的污染,... 详细信息

湿地是维持水循环和水量平衡的调节器,在减轻洪涝干旱灾害,调节气候,保护生物多样性等方面具有重要作用,具有较高的生态效益和经济效益。随着人口增加,城市化、工业化的迅速发展,湿地遭到不合理地利用和开发。工农业和生活污水的污染,严重削弱了湿地资源潜力和功能的发挥。黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带,在经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略。《黄河流域综合规划（2012-2030年）》提出将黄河流域湿地保护作为重点纳入《全国湿地保护规划》。本研究基于Google Earth Engine遥感云平台,以Landsat遥感影像为基础,对2000年、2005年、2010年、2015年、2020年五期遥感影像进行解译,提取湿地信息,分析黄河流域2000-2020年湿地空间分布、面积、结构以及景观格局的变化特征,结合气象、水文和统计数据,对湿地演变的驱动力进行定性和定量分析,探究黄河流域湿地时空演变规律及驱动因素,提出湿地保护的对策和建议,为黄河流域生态环境保护、高质量发展提供参考。主要内容为:（1）基于GEE遥感云平台,以2000-2020年研究区Landsat系列遥感影像为数据源,根据光谱特征指数提取地物信息,采用随机森林算法对地物进行分类,将黄河流域土地利用类型分为永久性水体、滩地、沼泽、耕地、林地、草地、建设用地、未利用地。在谷歌地球上对每一地类随机选取500个以上精度验证点,使用混淆矩阵对分类结果进行精度评价,总体分类精度达到80%以上,Kappa系数达到0.80。（2）对2000-2020年湿地解译结果分析发现,黄河流域湿地主要分布在黄河源区、宁夏平原、内蒙古河套平原、山西黄河湿地、河南黄河湿地以及黄河三角洲,其它地区零散分布。沼泽湿地是黄河流域主要湿地类型,其次为永久性水体,滩地湿地面积占比最小。2000-2020年黄河流域湿地呈减少趋势,永久性水体和滩地面积减少,沼泽湿地面积增加。,永久性水体主要向耕地、草地、建设用地、沼泽用地转化;沼泽湿地主要向耕地、林地、草地转化;滩地与其它土地利用类型转化较少;非湿地主要向永久性水体和沼泽湿地转化。2000-2020年期间,黄河流域永久性水体类型的斑块数量和斑块密度减小,景观破碎度和空间异质性降低。滩地类型的斑块数量和斑块密度增加,景观破碎度增加。受政策因素影响,上游和中游在景观水平上斑块数量、斑块密度和形状指数减小,景观破碎程度降低,湿地的保护措施取得显著的成效;下游受人类干扰程度较大,斑块数量、斑块密度和形状指数增加,景观破碎度加深。（3）对2000-2020年黄河流域湿地面积与驱动因子进行定性和定量分析。2000-2020年期间影响黄河流域湿地面积变化的主要自然因素为气温和降水,人为因素为耕地面积和建设面积。水资源的开发利用、水利工程的建设以及政策因素也会对湿地面积变化产生影响。黄河流域的区域性差异造成不同时期不同区域影响湿地面积变化的主导驱动因素不同。上游受自然因素影响较大,中下游受人类活动影响较大。

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改进后的生态阻力面模型在城市扩展模拟中的应用 ——以包头市为例

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作者：苏东辉河南大学

学位级别：硕士

新型城镇化道路对我国的城镇化过程提出了新的要求,城市扩展向集约、智能、绿色、低碳的发展方式转变迫在眉睫。城市空间的持续扩展,导致城市边界不断向外推移,城市空间粗放式的扩展模式引发人地关系的不断恶化,对城市扩展的合理引导提... 详细信息

新型城镇化道路对我国的城镇化过程提出了新的要求,城市扩展向集约、智能、绿色、低碳的发展方式转变迫在眉睫。城市空间的持续扩展,导致城市边界不断向外推移,城市空间粗放式的扩展模式引发人地关系的不断恶化,对城市扩展的合理引导提出了迫切的需求,尤其是在我国生态环境比较脆弱的西北部地区,转变城市扩展模式势在必行。城市扩展模型是模拟城市扩展,探索城市扩展规律,引导城市扩展方式转变的重要方法。包头市作为第二批国家新型城镇化综合试点地区,同时也是呼包银经济带、呼包鄂城市群的中心城市,是我国西北部地区典型的资源型城市,而包头市城市空间受限于自然条件,集中分布在包头市南部地区,城市中部和北部分别为高原山地和草场,经济发展比较落后,城市扩展方式不同于我国东南沿海地区,需要合理的规划才能正确引导城市扩展过程。本文将城市扩展的动态过程模拟为城市建设用地的水平运动过程,从区域生态保护的视角出发模拟包头市城市扩展。以2006年、2010年和2017年Landsat卫星遥感影像为主要数据来源,构建最小累积阻力面模型(MCR)和生态阻力面模型(UEER),模拟包头市城市扩展。利用遥感与GIS技术,通过监督分类与归一化建筑指数(NDBI)相结合的方式,提取包头市城市建设用地,构建城市扩展“源”,基于城市建设用地生态适宜性评价指标体系构建最小累积阻力面指标体系,利用最小累积阻力面模型模拟包头市2006-2010年和2010-2017年城市扩展,发现最小累积阻力面模型在模拟城市扩展的过程中存在一些不足,模拟结果与实际城市扩展存在较大的差异。利用生态阻力面模型模拟了包头市2006-2010年和2010-2017年城市扩展,并对模拟结果进行验证,发现实际生活中城市扩展占用了部分农田,而基于最小阻力面模型改进而来的生态阻力面模型禁止占用农田,模拟精度偏低,本文对生态阻力面模型进行改进,在城市扩展模拟中可以有限度的占用农田,模拟2006-2010年和2010-2017年包头市城市扩展,并对模拟结果进行验证,探讨了基于生态视角模拟城市扩展的可行性,并模拟了2017-2020年包头市的城市扩展,得出以下结论:(1)通过多次遥感影像监督分类获取的包头市城市建设用地由于地表植被覆盖率较高,提取的城市建设用地信息结果不是特别理想,而NDBI指数是基于建设用地在红外波段与近红外波段的反射率变化与其他地物信息的反射率变化相反的原理,提取城市建设用地,NDBI不同于监督分类需要人工解译,可以通过计算机自主完成,避免了人为因素的干扰。同时,NDBI指数法在地表植被覆盖率较高的时间段提取的城市建设用地的精度较高。因此,利用NDBI指数法对监督分类提取的建设用地进行修正,可以提高提取精度。2006年、2010年和2017年包头市遥感影像提取城市建设用地信息通过NDBI指数法修正后的精度分别为85.88%、87.14%和88.84%。(2)基于最小累计阻力模型模拟包头市城市扩展结果与实际城市扩展有较大差异。基于最小累积阻力模型的城市扩展模拟结果侵占了大量的耕地、生态保护区和水源地,这样的扩展方式显然不符合城市扩展的实际城市扩展情况,基于最小累积阻力面模型模拟的2006-2010年城市面积增加了1537公顷,侵占了455.99公顷的耕地,277.48公顷的生态保护区和146.16公顷的水源地;而基于最小累积阻力模型的2010-2017年城市扩展模拟结果城市面积增加了3931公顷,侵占了1438.75公顷的耕地,侵占了599.48公顷的生态保护区土地和359.68公顷的水源地。(3)由于最小累积阻力面模型在城市扩展模拟中与实际城市扩展差异较大,基于MCR模型改进后的UEER模型,加入了作为城市扩展刚性约束的农田、生态保护区和水源地作为城市扩展的生态障碍,并且对城市扩展的源的扩展能力进行了分级,避免了城市扩展呈现均质化蔓延,构建的生态阻力面综合了城市扩展所需要克服的生态阻力,模拟了2006-2010年、2010-2017年包头市城市扩展,与包头市实际的城市空间规模进行了验证,发现模拟结果基本能够反映包头市城市扩展趋势,但与包头市实际城市建设用地有一定的差异。UEER模型在模拟2006-2010年包头市城市扩展与通过遥感影像获取的包头市2010年城市建设用地进行对比,模拟的精度为65.6%,模拟2010-2017年包头市城市扩展与通过遥感影像获取的包头市2017年城市建设用地进行对比,模拟的精度为73.59%。UEER模型在模拟城市扩展过程中,将农田作为城市扩展的生态障碍,禁止侵占,与实际城市扩展不相符,本文对UEER模型进行了部分改进。(4)在UEER模型模拟城市扩展中控制城市扩展对农田的侵占量,模拟城市扩展过程。基于改进后的UEER模型模拟包头市2006-2010年城市扩展的模拟结果与通过遥感影像提取

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富营养化湖泊CDOM浓度的时空分布特征及影响因素分析——以太湖为例

富营养化湖泊CDOM浓度的时空分布特征及影响因素分析——以太湖为...

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作者：李柳阳河南大学

学位级别：硕士

有色可溶性有机物(Chromophoric Dissolved Organic Matter,CDOM)含量的变化和空间分布,不仅是碳循环的重要部分,也是环境评估的重要因子之一。湖泊中CDOM浓度的空间分布受土地利用、人类活动等影响较大,因此通过研究湖泊中CDOM的光学... 详细信息

有色可溶性有机物(Chromophoric Dissolved Organic Matter,CDOM)含量的变化和空间分布,不仅是碳循环的重要部分,也是环境评估的重要因子之一。湖泊中CDOM浓度的空间分布受土地利用、人类活动等影响较大,因此通过研究湖泊中CDOM的光学特性和时空分布特征,能够定量研究外界环境受人类活动的影响程度。本文选择太湖为研究对象,基于2016017年3次野外采样数据,分析太湖水体CDOM的光学特性,在此基础上构建太湖水体CDOM浓度(CDOM在443nm处的吸收系数)的遥感反演算法;然后,利用2016年11月至2018年1月的海陆色度仪(Ocean and Land Color Imager,OLCI)卫星数据,结合反演算法构建太湖CDOM浓度长时间序列数据集,分析太湖CODM的时空分布特征;最后,从自然和人文两方面分析太湖CDOM空间分布特征的影响因素,以期为碳循环与碳估算提供参考信息,也为太湖水质管理提供一定的借鉴。研究中主要取得3方面的成果:(1)总体上,太湖水体中悬浮物(Suspended Particulate Matter,SPM)和叶绿素a(Chla)含量较高,CDOM浓度也较高,无机悬浮物(Suspended Particulate Inorganic Matter,SPIM)浓度略高,表明太湖水体主要光学活性物质为SPIM。CDOM与其他水色参数(如SPM、Chla)之间几乎不存在相关性,说明此时太湖CDOM的输入以陆源为主,生产生活污水、工业废水等是其主要来源。结合太湖水体和CDOM的光学特性,建立优化的半分析反演模型(QAA09算法),精度验证结果较合理(R=0.432,RMSE=0.117m,MAPE=25.277%),可用于太湖水体CDOM的反演研究。(2)将优化的反演模型应用于OLCI卫星数据上,构建2016年11月018年1月太湖水体CDOM长时间序列数据集,分析CDOM的时空分布特征。从全湖来看,CDOM空间分布呈现明显的渐变规律,即浓度从太湖北部向南部逐渐降低;分季节来看,CDOM浓度从高到低依次是秋季、春季、夏季和冬季,表现出从冬到次年秋有逐渐升高的趋势;分湖区来看,竺山湾CDOM含量最高,其次是梅梁湾和西北湖区,湖心区、贡湖湾和西南湖区CDOM含量较低,除贡湖湾和湖心区外其余各湖区均呈现明显的季节差异。(3)自然因素是太湖CDOM时空分布根本原因。其中,水量的稀释作用和汇水带来的污染物使得全湖秋季的CDOM含量高于夏季;春冬季风速适中,太湖CDOM的空间分布较均匀,而夏秋季风速波动大导致CDOM空间分布差异也较大。人为因素是影响太湖CDOM时空分布的重要的外部因素,人类活动导致各种污染物排放的增加,最终在太湖CDOM中得以体现。富营养化分布和全湖的CDOM空间分布具有一致性。太湖流域近7年的土地利用类型中耕地和林地大面积转变为建设用地,农业中化肥和农药的使用、工业生产中废水的排放等影响太湖CDOM的时空分布。社会经济中第二产业中的工业集聚与水环境污染程度的正向耦合,是影响太湖CDOM时空差异的又一重要原因。

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