東北地理所在松嫩平原水體總懸浮物（TSM）遙感反演研究中取得進展
水質對于確保人類和社會的生存與發展至關重要。水質研究已成為一個熱門研究課題。為了提高水質管理水平及實現水質的可持續管理，需要對水質和水污染水平進行量化。總懸浮物（TSM）是水體的主要組分之一，是進行水質研究的關鍵指標，它通過吸收和散射太陽光來影響水的光學特性，并可能影響光合作用過程和水中的總初級生產。因此，準確、及時地估算出水中的TSM濃度，并了解其驅動因素，可以增強我們對水質的了解，從而實施有效的管理。
松嫩平原是我國重要的商品糧基地，對氣候變化較為敏感，平原上水體眾多，分布了幾條主要河流和數百條支流、湖泊及濕地。在過去的35年（1984-2018）中，農業活動的迅速增長，造成了嚴重的水土流失和生態系統退化。因此，開展該區域水體TSM濃度時空動態及主要驅動因素研究對實現高效和可持續的水質管理具有重要意義。
中國科學院東北地理與農業生態研究所水環境遙感研究團隊，利用長期的野外調查采樣數據，結合時間序列Landsat影像通過遙感手段反演了松嫩平原水體TSM濃度的時空動態模式。在各種遙感參數中，紅、藍波段比值與TSM濃度具有較好的相關性。TSM濃度時空動態分析表明，從1984年到2018年，約60.5％的水體中的年平均TSM濃度呈下降趨勢。TSM濃度從4月到7月下降，然后從9月開始上升。研究還發現松嫩平原水體中的TSM具有很高的空間變異性。對主要驅動因素的分析表明，植被因素、風和降水之類的氣象因素可能會影響TSM濃度的變化。此外，長時間序列的Landsat數據可用于內陸水域TSM歷史變化的監測。相關研究成果可為人類活動和氣候變化下的水資源管理提供理論支持。
圖1 研究區水體TSM濃度變化率直方圖
圖2.（a）研究區1984年至2018年水體TSM濃度年度序列，（b）月平均TSM濃度序列（4月至10月）
本研究得到了國家重點研究發展計劃（2016YFB0501502），國家自然科學基金（41730104、41701423）和中國科學院青年創新促進會（2020234）的共同資助。研究結果發表在國際期刊Journal of Environmental Management。
論文信息：
Yunxia Du， Kaishan Song*, Ge Liu, Zhidan Wen, Chong Fang, Yingxin Shang, Fangrui Zhao, Qiang Wang, Jia Du, Bai Zhang. Quantifying total suspended matter (TSM) in waters using Landsat images during 1984–2018 across the Songnen Plain, Northeast China. Journal of Environmental Management 262 (2020) 110334.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110334
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吉公網安備22017302000214號
