摘要
湖泊水质是评价湖泊生态环境变化的重要指标,利用遥感技术监测湖泊水质在长时间范围内环境变化,对于科学认识湖泊的环境变化特征规律具有重要的意义。然而,由于盐湖往往处于较为恶劣的自然环境下,因而盐湖水体野外采样存在交通不便与成本较高的困难,因此,盐湖水质的监测研究是十分缺乏的。察尔汗盐湖由达布逊湖、南霍布逊湖、涩聂湖和北霍布逊湖组成,本研究以实测察尔汗盐湖水质参数与实测盐湖水面光谱数据为基础,选择水体颜色指数(FUI)、透明度(SD)、浊度(TD)、悬浮物浓度(TSM)四项水质参数对察尔汗盐湖的水质状况展开研究,选择物理模型FUI指数模型,使用半经验法建立SD、TD、TSM模型,并对四种模型进行精度评价,之后将得到的四项参数模型应用到1986-2021年Landsat系列卫星遥感影像上,得到察尔汗盐湖长时间序列四项水质参数产品,在此基础上探究盐湖水质参数的时空变化规律与其影响因素。 本文的研究结论主要有以下4个方面: (1)察尔汗盐湖的四项水质参数的估算结果间具有很强的相关关系,对于同一个盐湖而言,四种参数所表现出的盐湖水体水质的时间与空间变化规律一致,因此本研究的水质参数结果是可靠的。 (2)时间上在过去三十余年中,从四项水质参数估算结果上看达布逊湖2011年之后较2011年之前变得更加清澈。与2013年之前相比,2013年之后南霍布逊也在变得更清澈。涩聂湖的水质存在2011年之前平稳,2011-2013年总体变得清澈,2013年之后逐渐又变浑的过程。北霍布逊湖的水质状况较为稳定,直至其在2010年干涸。 (3)空间上察尔汗盐湖四个子湖的水质状况均表现为湖心较为清澈,岸边较为浑浊的特点。同时,南霍布逊湖水质表现出西岸清澈东岸浑浊的特点。 (4)本研究结果表明自然因素气温、蒸散发、风速、降水量、湖泊面积和人类活动对察尔汗盐湖水质参数具有较大的影响,由于察尔汗盐湖区自然条件较为稳定,因此有些湖泊水质参数常年几乎不会发生太大的变化。但是,当气温、降水量、湖泊面积等因素中某个因素突然变化(2010年大洪水事件)或者人类活动强度增加较快时(例如2011-2013年间盐田面积骤然增加)其影响会导致盐湖水质参数发生较大变化。对于每个子湖来说,达布逊湖受人类活动的影响较大,南霍布逊湖、涩聂湖和北霍布逊湖受自然因素的影响较大。