20年,湖水变清了
遥感大数据助力全国湖泊水质监测
20年,湖水变清了
巢湖(段洪涛供图)
段洪涛团队在巢湖野外试验(段洪涛供图)
段洪涛在高邮湖丈量水体透明度(段洪涛供图)
“滇池又见水清岸绿”“管理太湖蓝藻有了新打破”……各大湖泊管理结果的个案报道几回见诸报端,但中国湖泊管理的整体结果如何?可否评价长时间、大范畴的湖泊水质状况?
日前,中国科学院南京地理与湖泊研究所(以下简称地湖所)研究员段洪涛团队基于地球大数据整体评估中国大型湖泊水体透明度的时空变革,通过阐明其汗青变革纪律和影响因素,为科学评估湖泊水质状况和打点提供决定支持。相关论文颁发在《国际应用地球视察与地理信息》《情况遥感》等杂志上。
要领:水色遥感+云技能平台
在段洪涛看来,2000年可以被看作是中国水情况打点的转折点。
譬喻,国度拟定了流域污染物削减计谋,以淘汰太湖的营养盐负荷,要求所有入湖河道水质均到达国度地表水质量尺度划定的三级尺度;同时,在其他地域也采纳了雷同的生态情况修复法子,如农田退耕还林打算等。
20年已往了,这些工程的实施结果如何?段洪涛但愿可以或许借助卫星遥感数据得到一个“全貌”。
事实上,连系国可一连成长方针6.3.2(SDG 6.3.2)评价水质优劣的五个焦点指标都不是光学活性物质,卫星无法举办直接监测。但大量研究表白,卫星可获取的水体透明度(SDD)与这些指标有着密切接洽,可作为判定水质优劣的依据。
“作为地球大数据的一个分支,水色遥感技能取得了长足进步,越来越多地被用于湖泊水情况质量评价。同时,跟着云计较平台的成长,两者团结可以实现长时间序列、大区域范畴内湖泊水质状况快速制图。”段洪涛汇报《中国科学报》。
于是,他们操作大量地面实测资料构建中国湖泊透明度遥感算法,基于GEE云计较平台实现2000-2019年的中国湖泊透明度估算,最后按照透明度指标计较中国差异区域湖泊透明度品级比例,并阐明那时空变革纪律。
功效:西清东浊 整体变清
“我们的研究工具是大于20平方千米的大型湖泊,占中国湖泊总面积的87.02%。整体上,中国大型湖泊清澈水平表示精采,且泛起好转态势。”地湖所助理研究员刘东汇报《中国科学报》。
研究发明,20年间中国湖泊透明度普遍呈增加趋势,说明中国湖泊水体变清了。个中,西部湖泊透明度增加更明明。
刘东阐明,流域植被规复对湖泊透明度增加起主要浸染。同时,气候变革对湖泊透明度,主要是青藏高原湖泊透明度增加有明明浸染。
从空间上看,中国湖泊透明度表示为“西高东低”。
以胡焕庸线为界,西部的蒙新湖区、青藏高原湖区和云贵高原湖区3个山地湖区湖泊的平均透明度,是东部的东北平原湖区和东部平原湖区2个平原湖区湖泊的2倍有余。
据统计,中国东部包括1059个面积大于1平方千米的湖泊,湖泊总面积约为25752.8平方千米,这些湖泊在内地的生态情况和经济成长中发挥着要害浸染。
不外,段洪涛指出,由于近几十年的快速成长,东部地域湖泊大大都处于中营养或富营养状态。
地湖所博士生沈明先容,他们近期颁发的一项研究表白,高出40%东部湖泊透明度仍未到达精采程度。
启示:实施以流域为单元的掩护计策
是什么原因敦促了我国湖泊透明度“西高东低”空间名堂的形成?
刘东暗示,湖泊透明度很洪流平上抉择于总悬浮物或浮游植物等颗粒物含量的变革。