洪泽湖蓝藻爆发过程中温度变化的研究(2)

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根据前人研究的经验来看。在氮磷营养盐差异不大的情况下，光照、风向及水温等环境要素对蓝藻水华的集聚爆发具有较为明显的影响作用。蓝藻的迁移和变化是个复杂的过程。必须通过对多个时间段的影像进行综合分析才能揭示蓝藻爆发与水温等环境因素之间的内在联系。从而进一步阐述洪泽湖水华的时空变化规律[6]。

2 研究区域和数据来源及处理方法

2.1 研究区域概况

洪泽湖是我国的第四大淡水湖泊，同时也是我国最大的具有灌溉、防洪、水运、调水等综合利用功能的平原型水库，水域面积1597km2（按目前汛期控制水位12.5m（废黄河基面，下同）计），平均水深1.9m[7]。

洪泽湖属过水性湖泊，水域面积随水位波动较大。在正常蓄水水位12.5米时，面积达2069平方公里，容积为31.27亿立方米。在江苏省西部淮河下游，苏北平原中部西侧，地理位置在北纬33º06′—33º40′，东经118º10′—118º52′之间，为淮河中下游结合部。因受季风气候的影响，洪泽湖降水量较为丰。洪泽湖作为南水北调东线工程的重要调蓄水库，其湖泊水环境的演变不仅关系到南水北调的水质安全，也关系到沿河、沿湖地区乃至整个淮河流域经济的可持续发展[8]。

近几年，洪泽湖蓝藻爆发频繁，2013年8月最为明显，该课题就该时间段前后，2013年7月15日—9月15日的洪泽湖水华爆发过程中的温度变化进行了研究。

2.2 数据选取（MODIS）

为了进一步研究蓝藻爆发过程中的温度变化，本文选取具有较高光谱分辨率和良好时效性的美国MODIS卫星遥感数据作为本论文的主要数据来源。MODIS数据具有较高的时间分辨率（Terra 和 Aqua白天分别过境一次）和光谱分辨率，且有较长时间的序列数据，可以产生几乎实时的图像，但是它的空间分辨率较低；CBERS-1、T M、ETM以及IRS-P6 Liss3数据拥有较高的空间分辨率，但是它的光谱分辨率较低，重返周期较长[9]。采用Terra星和Aqua星数据的250m，500m，1000m分辨率的地表反射率产品及1km分辨率的定位文件以2013年7月15日—2013年9月15日为研究周期，获取改时间段的MODIS数据，然后通过SEADAS软件对已经获取的MODIS数据进行筛选，去除出现气象条件恶劣、数据传输故障等问题的数据。一共选取了晴朗少云的MODIS数据20景。

本文需要的气象数据，可以NASA下载，这些文件需要经过挑选，挑选的依据是看文件名的第九及第十位，需要挑选第九，第十位是“00”的水汽数据；第九，第十位是“06”的风速风向数据；第九，第十位是“12”的相对湿度数据，及后缀名为“OZONE”的臭氧数据。文献综述

2.3 数据处理

2.3.1 表层温度反演算法

本报告采用的MODIS数据地表温度反演方法，是以MODIS两个相邻热红外波段（第31和32波段）为基础进行星上亮温计算，从而考虑地表和大气的影响来反演地表温度。与其它分裂窗算法相比，这一反演方法的优势在于，利用MODIS的多波段特征，从同一景MODIS图像的光学波段中估计地表温度反演所需要的大气参数和地表参数，而不需要额外的数据输入。本研究在这一MODIS数据地表温度反演方法的基础上，进一步根据洪泽湖等湖泊环境监测的需要加以适当改进，形成MODIS数据的洪泽湖湖泊水面温度遥感快速反演方法。