藻源型湖泛過(guò)程水體光學(xué)特性及水色變化研究

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1、分類號(hào)：Ｘ５２４學(xué)校代碼：１０６９７密級(jí)：公開(kāi)學(xué)號(hào)：２０１２２０８０３ｖ＾９ｏ２ｊ＾＾ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ士字位論文＇ＳＤＭＡＳＴＥＲＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ二．．．■讓源型湖泛過(guò)程水體光學(xué)特性及水色變化研究學(xué)科名稱：環(huán)境科學(xué)作者：李佐?。壷笇?dǎo)老師：薛科社高級(jí)工程師西北大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)二〇一五年西北大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書本人完全了解西北大學(xué)關(guān)于收集。、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子

2、版。本人允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西北大‘可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所等機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》或其它相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。保密論文待解密后適用本聲明、。ｙ《ｂ、指導(dǎo)教師簽名學(xué)位論文作者簽名：命：１‘，站年石月年例Ｉ丄曰西北大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)

3、注和致謝的地方外，本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西北大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表謝意。學(xué)位論文作者簽名…、：辦義ｌｉ年石月ｄ曰Ｉ摘要在特定的環(huán)境條件下，湖泊中的藻類大量暴發(fā)形成水華后積聚和死亡，形成黑褐色“”“并伴有惡臭的黑水團(tuán)，從而導(dǎo)致水體水質(zhì)迅速惡化、生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞。湖”泛的發(fā)生有較大的不確定性－３，而且持續(xù)周期短（２天），在野外很難有效的捕捉與“”監(jiān)測(cè)

4、。目前對(duì)于湖泛監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，除了集中人力巡視外，沒(méi)有更有效、快捷的發(fā)現(xiàn)途徑，因此，利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)十分必要。“”湖泛現(xiàn)象的主要特征是水體發(fā)黑發(fā)臭，但由于造成水體散發(fā)異味氣息的緣由較“”“”多，因此通常將水體變?yōu)楹谏鳛榕袛嗪喊l(fā)生的主要依據(jù)。湖泛發(fā)生過(guò)程是一個(gè)水體水色變化的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是水體光學(xué)特性發(fā)生了變化，因此，只有了解了水體光學(xué)特性變化規(guī)律，并篩選具有指示性的光學(xué)參數(shù)，才能保障遙感監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和精度。“湖”本文以富營(yíng)養(yǎng)化湖泊泛為研究對(duì)象，基于室內(nèi)模擬和太湖野外觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)Ｈｙｄｒｏｌｉｇｈｔ

5、和ＣＩＥ顏色匹配函數(shù)對(duì)水體顏色進(jìn)行模擬，分析湖泛水色變化規(guī)律，得到“”湖泛過(guò)程中水體光學(xué)特性的變化規(guī)律，診斷導(dǎo)致水體發(fā)黑的主要因子，獲得遙感監(jiān)“”測(cè)湖泛的指示性因子，為衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)湖泛現(xiàn)象提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下：“”在湖泛形成過(guò)程中，可溶性有色物質(zhì)（ＣＤＯＭ）濃度（ｆｌ）不斷增大，無(wú)機(jī)顆ｇ粒物濃度及吸收（ｔＴｄ）總體呈減小的趨勢(shì)，而浮游植物色素濃度及吸收（ａｐｈ）隨時(shí)間變化不規(guī)律?；冢龋洌颍铮欤椋纾瑁舻弥核w的離水轄亮度（ＪＷ）和遙感反射比（ｉ？ｒｓ）均隨時(shí)間不斷變小。由于葉綠素ａ（Ｃｈｔｏ

6、）的變化并無(wú)規(guī)律性，而ＳＰＭ既有吸收又有散射，導(dǎo)致其在不同波段的變化不同，而且變化趨勢(shì)較小。所以湖泛水體的變化主要是受ＣＤＯＭ濃一ｆｌ４４。３度的影響整個(gè)過(guò)程中，ＣＤＯＭ濃度變化和黑度值變化趨勢(shì)致，與ｇ（）＝＜水體黑度呈正相關(guān)（ｉ＾０?。罚铮洌颍铮睿簦澹颍睿幔椋欤崳姡叮常保埃埃保犂茫龋欤椋艉蛧?guó)際照明委員會(huì)（ＩｔｏｎａｊｇｈＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＵｌｕｍｍａｔｉｏｎ，ＣＩＥ）顏色匹配函數(shù)模擬不同梯度的ＣＤＯＭ對(duì)水色的影響，發(fā)現(xiàn)隨ａｇ（４４３）的增大，水體顏色也逐漸由綠色轉(zhuǎn)為棕色，整體向長(zhǎng)波方向

7、移動(dòng)，水色逐漸變暗。２＋？＋２在地球化學(xué)領(lǐng)域ｅ、ｅ、，Ｆ被認(rèn)為是導(dǎo)致湖泛水體發(fā)黑的主要原因。而分析發(fā)現(xiàn)Ｆ２＿２＋８ｆｌ４４３．８８ａ４４Ｆｅ與）存在正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為０．６７、０，因此可以通過(guò)３來(lái)判斷、ｇ（ｇ（）２？“湖泛”Ｓ的變化。不管從光學(xué)角度還是化學(xué)角度，ＣＤＯＭ的濃度變化都可以作為判讀發(fā)生與否的依舊。野外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了，湖泛水體的ＣＤＯＭ濃度明顯高于周圍正常水體的ＣＤＯＭ濃度。Ｉ一因此，可以認(rèn)為ＣＤＯＭ濃度變化是引起湖泛水體發(fā)黑的重要原因之，可作為定“”量監(jiān)測(cè)湖泛強(qiáng)度的指示性參數(shù)。

8、關(guān)鍵詞：湖泛；光學(xué)特性；ＣＤＯＭ；水色ＩＩＶａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｏｔｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｗａｔｅｒｃｏｌｏｒｄｕｒｉｎｔｈｅｐｐｐｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂｌａｃｋｂｌｏｏｍｗａｔｅｒｓＡｂｓｔｒａｃｔＡ１１ｉｎ