Plume and bloom: effect of the Mississippi River diversion on the water quality of Lake Pontchartrain

The opening of the Bonnet Carré spillway to prevent flood threat to New Orleans in April 2008 created a sediment plume in the Lake Pontchartrain. The nutrient rich plume triggered a massive algal bloom in the lake. In this article, we have quantified the spatio-temporal distribution of the plume (suspended solids) and the bloom (chlorophyll-a (chl-a)) in the lake using remotely-sensed data. We processed the Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer satellite data for mapping the total suspended solids (TSS) and chl-a concentrations. An existing algorithm was used for estimating TSS whereas a novel slope model was developed to predict the per-pixel chl-a concentration. Both algorithms were successful in capturing the spatio-temporal trend of TSS and chl-a concentrations, respectively. Algal growth was found to be inversely related to TSS concentrations and a time lag of ～45 days existed between the spillway opening and the appearance of the first algal bloom at an observation location.     

太湖秋季光学活性物质空间分布及其遥感估算模型研究

基于2004年秋季在太湖进行的一次大范围水体吸收系数、散射系数、辐照度比等生物光学特性及光学活性物质浓度的测定和计算,分析了秋季太湖光学活性物质浓度的空间分布特征以及水体生物光学特性,并在此基础上发展了内陆浅水湖泊非色素颗粒物、浮游植物色素和有色可溶性有机物(chromophoric dis-solved organic matter,CDOM)的半分析模型。     

基于手持GPS洞庭湖区植被景观格局外业调绘研究

本文以1：50000的地形图为工作底图，采用手持GPS技术、利用实地调查与分解森林资源分布图相结合的方法，对洞庭湖区植被分布状况进行了外业调绘的研究。建立了外业调绘过程中植被群落斑块最小面积和边界的确定原则及其斑块类型与编码。探讨了手持GPS实现WGS-84坐标系向1954北京坐标系的转化方法。并进行了精度估算，其点位误差≤5．8m，完全可以满足洞庭湖区植被分布外业调绘的精度要求。运用该方法进行植被分布的外业调绘，可以解决运用传统的定位测量方法在湖区定位难的问题，提高了外业作业效率。     

鄱阳湖富营养化高光谱遥感监测模型初探

基于对光谱反射率与水质参数的相关分析,分别选取特征波长建立水质参数高光谱估测模型。结合修正营养状态指数,对湖泊的富营养化程度进行了监测和评价。结果表明:①总氮、总磷含量和透明度值的高光谱估测模型效果较理想;②单项指数评价水体富营养化水平其结果存在较大差异,综合考虑多个指标,计算营养指数的平均值,可以对富营养化程度进行正确的评价;③由于悬浮物浓度变化较大,掩盖了水体的叶绿素a信息,以致叶绿素a估测模型不具有通用性,为了完善叶绿素a浓度估测模型需要获得大范围、多季节的光谱数据,以便建立更有代表性和通用性的模型;④评价结果显示,鄱阳湖呈现轻度到中度富营养化状态,需要采取有力的保护措施防止进一步恶化。     

环境同位素记录中共生碳酸盐氧同位素分馏差值的影响

湖泊化学沉积碳酸盐δ18O是研究区域气候演变的重要环境指标之一。青海湖等闭流湖泊的研究结果证实,在对δ18O环境记录进行共生碳酸盐氧同位素分馏效应校正时,应依据具体情况,采用0-1‰的分馏差值。由高温实验结果推断出的常温分馏差值(4‰-7‰)不能被应用到自然条件下湖泊共生碳酸盐氧同位素分馏效应的校正。     

扎陵湖鄂陵湖近三十年变化的遥感监测与分析

扎陵湖、鄂陵湖是黄河源区两个最大的淡水过水湖,对黄河源区径流量与生态环境有很大影响。本文利用1976-2006年间四个不同时相的卫星遥感影像(MSS/TM/ETM+/CBERS)对扎陵湖、鄂陵湖湖面面积变化进行监测,提取水面分布范围,获得了扎陵湖、鄂陵湖湖面动态变化的数据,为掌握近三十年扎陵湖、鄂陵湖变化提供了可靠依据。近30年扎陵湖鄂陵湖水面变化是气候变化、人类活动、地质构造作用等多种因素综合作用的结果。     

1990～2003年洪湖水体环境质量演变分析

以详细的水质监测资料为基础,采用标准指数法并结合实地调查,分析了1990~2003年洪湖水质的变化状况。结果表明,14 a间,洪湖水质类别以Ⅲ类和Ⅳ类为主。水质恶化的驱动因子是氮、磷及其它有机污染物。1991年到1994年期间,水体中氨氮(NH4 -N)占溶解无机氮(D IN)的比例逐年增高;1995~2003年,以氨氮和硝酸盐(NO3--N)同时作为水体中溶解无机氮的主要存在形式,与1990~1994年的水质状况相比,亚硝酸盐(NO2--N)所占的比例呈增加之势。氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的年际变化表明,洪湖水体自净能力在逐渐降低。以总磷(TP)、总氮(TN)和溶解无机氮(D IN)作为评价指标,洪湖水体已属中富营养型湖泊。洪湖水质演变与该区域人类活动(围湖造田、围网养殖等)以及江湖连通的变化对水环境的作用相耦合。     

乞盖淖湖湖床垂向渗透系数试验研究

地下水与湖水的转化必须要通过湖床沉积物,因此湖床渗透系数是评价湖水与地下水定量转化关系的基础。以内蒙古伊金霍洛旗乞盖淖湖为例,首先分析了湖床沉积物的颗粒组成,然后利用现场渗透试验方法进行了野外试验,计算了湖床的垂向渗透系数。湖床沉积物粒径分析结果表明,湖床沉积物以粉细沙为主。湖床垂向渗透系数计算结果表明,各测点的平均垂向渗透系数介于0．83～13．59cm／d,表明乞盖淖湖床垂向渗透性能在空间上具有非均质性。该研究为定量计算地下水与湖水的转化关系提供了基础参数。     

鄱阳湖水利枢纽工程水位调控方案的探讨

利用历史水文资料、越冬候鸟分布调查资料及基础地理数据等, 从鄱阳湖形态的历史演变和鄱阳湖越冬候鸟生境保护的角度, 探讨鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案。研究得到以下结论和建议:(1) 在维持鄱阳湖形态不变的情况下, 为有效保护越冬候鸟生境不受水利枢纽工程水位调控的影响, 工程调控水位不宜超过12 m, 但由于低水位运行不利于水利枢纽工程工程效益的发挥, 而高水位运行不利于越冬候鸟栖息地的保护, 为调和工程效益和候鸟保护之间的矛盾, 建议实施适当退田还湖, 以促进鄱阳湖水利枢纽工程的规划实施;(2) 根据地形、越冬候鸟分布范围、圩堤内居民点分布以及圩堤内土地利用现状, 提出了约640 km²实施退田还湖范围;(3) 以退田还湖为前提, 按照“调枯不调洪”原则, 提出鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案, 为工程的推进和实施提供参考。     

基于高分一号宽幅多光谱影像的鄱阳湖湿地分类研究

典型湿地类型分类对于湿地生态环境保护和生态环境建设具有重要意义。本研究以高分一号宽幅多光谱影像数据作为数据源,以鄱阳湖典型湿地作为研究对象,进行典型湿地类型分类。研究采用主成分分析、归一化植被指数、比值植被指数和归一化差异水体指数等方法对不同湿地类型进行光谱特征分析,结果表明:高分一号宽幅多光谱影像反演的归一化植被指数和归一化水体指数能够较好地区分水体、泥滩、挺水植物和湿生植物等常见湿地类型。通过归一化植被指数将湿地类型分为植被和非植被,归一化差异水体指数将植被类型进一步分为挺水植物和湿生植物,将非植被分为水体和泥滩。构建决策树对典型湿地类型进行自动分类,经过精度评价和分析验证,该方法针对高分一号宽幅数据进行典型湿地分类总体精度能够达到82.28%,Kappa系数0.7346,优于常规的监督分类和非监督分类。