利用CDOM吸收系数估算博斯腾湖水体表层DOC浓度

作者：蒋昕桐; 刘东^*; 钟朴; 段洪涛^*

来源：中国环境科学, 2022, 42(12): 5824-5835.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220914.025

• 博斯腾湖
• 溶解有机碳
• 有色溶解有机物
• 遥感反演
• 时空差异

基于2021年夏秋两季西部干旱区博斯腾湖表层50个采样点位实测数据,通过对DOC特征的统计学分析、内外源因素影响的时空差异以及电导率相关性验证,将博斯腾湖划分为河口和非河口区域.然后以CDOM特征波长吸收系数a250和a365为自变量,以DOC浓度(cDOC)为因变量,分别构建了基于CDOM的河口和非河口水域DOC浓度估算模型.结果表明:河流与湖泊进行水体交换的同时,会将大量陆源DOC输送到博斯腾湖中,使得河口区域DOC浓度明显高于非河口区域(t-tests,P<0.01),河口区域的DOC浓度(cDOC)约是非河口区域的2.2～2.3倍,且在河口区域cDOC与电导率呈现显著相关关系(夏季:R2=0.81,P<0.01;秋季:R2=0.84,P<0.01).本文构建拟合模型(cDOC=α+β·a250+γ·a365),并通过交叉验证的方法来检验模型精度.将夏季和秋季同区域数据统一建模,河口和非河口区域CDOM与DOC均存在较好的相关关系,且模型精度较高(河口区域:R2=0.60,RMSE=8.56%;非河口区域:R2=0.66,RMSE=8.77%).本文所建立的模型可以在不增加环境因子变量的前提下提高精度,有利于实现卫星遥感反演.同时,本研究揭示了河流输入对博斯腾湖DOC分布和估算的时空影响,提出可利用CDOM估算DOC浓度,但需根据水文特征和cDOC等因素区分河口和非河口区域.本研究对实现新疆水资源合理开发、有效保护以及综合治理提供科学依据,对我国西部干旱区湖泊DOC遥感动态监测具有重要意义.

• 单位
  中国科学院南京地理与湖泊研究所; 西北大学