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第25卷第1期2014年2月水资源与水工程学报Journal of Water Ｒesources ＆Water EngineeringVol．25No．1Feb ．，2014收稿日期：2013-11-01；修回日期：2013-11-21基金项目：环保部环境规划院水污染综合防治项目（2013A009）作者简介：徐媛（1982-），女，河南商丘人，博士研究生，主要从事流域水环境管理研究。
通讯作者：王玉秋（1965-），男，黑龙江齐齐哈尔市人，教授，博士生导师，主要从事水环境管理决策与技术支持，流域及水源地保护战略等研究。
DOI ：10．11705/j．issn．1672－643X．2014．01．01于桥水库富营养化评价及空间分布特征研究徐媛，谢汝芹，卢蔚，王玉秋（南开大学环境科学与工程学院环境标准和污染过程教育部重点实验室，天津30007）摘要：基于天津市于桥水库2000－2010年水质数据，结合卡尔森富营养化指数与3种GIS 空间插值方法（反距离权重、径向基函数、普通克里金），评价水库富营养化状态并对其空间分布特征及成因进行分析。
结果表明：①普通克里金插值方法下的指数半方差模型插值精度较高。
②水库富营养化主要表现为氮污染超标，有机污染较轻，磷为限制因子，在降雨集中的汛期（7－9月）水质营养状态空间差异显著。
③水库整体水质呈中营养－轻富营养状态，范围为45．87 54．58，水库北岸由于沿岸畜禽养殖污染已处于轻富营养状态，南岸由于农业产生的面源污染呈现向富营养化转变的趋势，反映了水库富营养化空间分布状况，为建立有效的水库环境保护措施提供了新思路。
关键词：水库富营养化；空间插值；空间分布特征；于桥水库中图分类号：X824文献标识码：A文章编号：1672-643X （2014）01-0001-06Evaluation and spatial characteristics of eutrophication inYuqiao reservoirXU Yuan ，XIE Ｒuqin ，LU Wei ，WANG Yuqiu（Key Laboratory of Environmental Pollution Control Process and Benchmark ，Ministry of Education ，College ofEnvironmental Science and Engineering ，Nankai University ，Tianjin 300071，China ）Abstract ：Three different methods of GIS spatial interpolation and Carlson eutrophication index were ap-plied to analyze the status and spatial distribution characteristics of eutrophication and environmental fac-tors in Yuqiao reservoir over past 11years．The results showed that exponential semi-variogram model of OK was the best interpolation method compared through the result of cross-validation ；eutrophication of Yuqiao reservoir was mainly contributed by excessive nitrogen loading ，less influenced by organic pollu-tion ，limited by phosphorus ，and the spatial difference of nutrients for the reservoir was significant during flood season ；eutrophication status of Yuqiao reservoir is between nutrient and mesotropher and its value is from 45．87to 54．58，the north shore of reservoir has been in mesotropher because of livestock and poultry farming pollution and the south shore of the reservoir has become mesotropher water and tend to be of eutrophication because of agricultural non-point pollution．The results reflect the spatial characteristics of eutrophication and provide a new guideline to establish effective environmental management measures for the protection of Yuqiao reservoir．Key words ：eutrophication of reservoir ；spatial interpolation ；characteristics of spatial distribution ；Yu-qiao reservoir1研究背景湖泊水库及其流域是人类社会经济发展的最重要的场所和水源地，流域内工业化与城市化的快速发展导致大量的氮、磷等营养盐流失到地表水体中，加速湖泊老化，水体的生态系统和生态功能受到阻碍，由此引发的水体富营养化现象已成为当今世界最重要的环境问题之一。
祖国的名胜古迹教案〖活动目标〗1.初步了解祖国的一些名胜古迹，感受祖国山河的壮丽秀美。
2.关注、知道自己所生活地方的风景名胜，特产，文化等，获得对家乡的自豪感和美好的体验。
〖活动准备〗1、学生收集、查找旅游过的城市的风景名胜的相关资料，并与同去的家长共同进行回忆整理，填写好调查表格，准备自一张自己在名胜古迹的相片，并做好介绍相片中景点的准备。
2、完成调查。
3、收集广州新八景的相关资料，并准备介绍。
4、教师准备课件。
〖活动过程〗一、创设情境。
1、导入：师：同学们，中国是一个有几千年悠久历史和灿烂文化的国家。
祖国各地有许许多多名胜古迹。
就让我们一起来看看吧。
有世界文化遗产—北京故宫，中国最冷的省-黑龙江的哈尔滨冰雪大世界，吉林雾凇，黄河流域的山西壶口瀑布，世界文化遗产-河南洛阳龙门石窟，中国第一水乡—周庄，世界自然遗产—黄山，自然遗产-湖南张家界，世界文化遗产云南丽江古城，世界文化遗产重庆大足石刻，四川乐山大佛，世界文化遗产西藏布达拉宫，最后是陕西的著名秦始皇兵马俑。
二、了解学生去过的名胜古迹。
看到这么多名胜古迹，同学们一定很想去旅游吧。
来，让我们坐上小火车，跟我出发吧！。
三、分享相片故事。
啊，我们的足迹遍及大江南北，这么多让人流连忘返的景色，这么多有着文化内涵的古迹，一定给我们留下了深刻印象。
接下来，请同学们拿出你们的相片，在小组内分享自己的小故事，好吗?有哪位同学愿意把他的相片故事和同学分享呢？四、游戏看见同学们说的那么好，一定对祖国的名胜古迹认识很多了。
我们就来玩游戏，好吗？五、金牌导游大比拼点击课件：2010年广州举行第十六届亚运会，到时将有世界各地的游客来广州参观，游览。
广州市旅游局将派出“金牌小导游”去接待外国的小朋友。
今天，我们就将举行一场“金牌小导游”的大比拼。
比拼规则是。
夏老师---我是今天的主持，请参赛的小导游出场！今天的评委是在座的各位同学，你们将担任大众评判。
请各位评委在参赛导游们讲述后，在你最喜欢的导游背后贴上你的贴纸，贴纸最多的就是今天的金牌小导游。
基于RS 的于桥水库藻华时空分布特征及影响因子分析岳㊀昂1㊀张㊀赞1㊀魏㊀巍1∗㊀韩静敏1㊀刘红磊2(1.天津市生态环境监测中心,天津300191;2.天津市环境保护科学研究院,天津300191)摘要:于桥水库蓝藻水华的出现造成水体富营养化,影响饮用水安全㊂遥感技术为监测和预防藻华提供了高效快捷的手段,以2008 2017年的Landsat 卫星影像为数据源,通过NDVI 指数反演,分析了于桥水库历年藻华分布特征和变化趋势㊂从空间分布特征来看,于桥水库藻华主要分布在东岸和北岸,严重时会发展到水库中心;从历年藻华面积变化趋势看,2008 2013年,于桥水库藻华爆发面积较小,2013 2015年藻华现象逐年严重,2016 2017年水库藻华面积显著减少并趋于平稳㊂根据遥感监测结果,结合实地监测数据,分析得出:磷是于桥水库藻华爆发的限制性因子,气温的阶段性上升可能导致藻华大面积爆发㊂基于此研究结果,提出以磷输入控制为核心目标的于桥水库藻华防治措施,以减少水体富营养化和藻华爆发㊂关键词:于桥水库;遥感;藻华;影响因子;磷SPATIOTEMPORAL DISTRIBUTION CHARACTERISTICS OF ALGAL BLOOM IN YUQIAORESERVOIR BASED ON RS AND ITS INFLUENCE FACTORS ANALYSISYue Ang 1㊀Zhang Zan 1㊀Wei Wei 1∗㊀Han Jingmin 1㊀Liu Honglei 2(1.Tianjin Eco-Environmental Monitoring Center,Tianjin 300191,China;2.Tianjin Academy of Environmental Sciences,Tianjin 300191,China)Abstract :The appearance of cyanobacteria blooms in Yuqiao Reservoir caused eutrophication of the water body and affectedthe safety of drinking water.Remote sensing technology provides an efficient and fast way to monitor and prevent algal blooms.Landsat satellite remote sensing images from 2008to 2017were used to analyze the distribution characteristics and changing trends of algal blooms in Yuqiao Reservoir through NDVI index inversion.From the perspective of spatial distributioncharacteristics,the algal blooms are mainly distributed on the east and north shores while in severe cases will develop to the center of the reservoir.From the perspective of the algal bloom area changes over the years,the area is relatively small,but more serious year by year from 2013to 2015,and decreased significantly and stabilized from 2016to 2017.Based on theresults of remote sensing monitoring and field monitoring data,the research showed that phosphorus is the limiting factor for algal blooms in the Yuqiao Reservoir,and the stepwise increase in temperature may cause large-scale blooms of algal blooms.Based on this result,algae bloom prevention measures in Yuqiao Reservoir were proposed with the core objective of phosphorus input control to reduce water eutrophication and algal blooms.Keywords :Yuqiao Reservoir;Remote sensing;Algal bloom;Impact factor;Phosphorus㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-03-21基金项目:天津市科技计划项目(16YFXTSF00380)㊂第一作者:岳昂,工程师,研究方向为水环境监测㊁生态环境遥感监测研究㊂∗通信作者:魏巍(1970-),男,高级工程师,主要从事生态环境监测相关工作㊂1003813938@0㊀引㊀言水是人类生存和进步的生命之源,是社会经济发展不可替代的基础自然资源㊂近年来,随着社会经济的迅猛发展,城镇化程度加速扩张,工农业生产和生活污水的排放对内陆湖泊河流造成了不同程度的污染,导致水体富营养化问题出现,水华蓝藻现象爆发,成为水生态系统最重要的问题之一,给内陆湖泊生态环境治理带来了严峻的考验㊂传统的藻华测量方法是通过现场采样后在实验室进行测量,这种方法不仅费时费力,而且无法监测大范围水体的藻华分布情况㊂遥感技术的出现和快速发展,为监测和预防水华蓝藻提供了高效快捷的手段㊂遥感监测具有监测范围广㊁速度快㊁成本低㊁便于进行长期动态监测的优势,利用遥感技术进行蓝藻水华监测能够较好的反映藻华的时空分布和演化规律,可以帮助环境监测相关部门快速掌握藻华的变化趋势,为藻华预警提供科学依据[1]㊂在内陆水体水质遥感监测中,对蓝藻水华的监测主要是针对藻华覆盖的分布范围和动态趋势的监测㊂利用遥感技术监测蓝藻水华的方法包括单波段阈值法㊁光谱指数法㊁监督分类法和水质参数反演法等㊂单波段阈值法是利用藻华在近红外波段的高反射特性,通过选取合适的阈值区分藻华和水体,从而获取藻华分布范围㊂段洪涛等[2]利用MODIS数据,选取0.1为阈值,认为band>0.1时为藻华,提取了海岸带水域的蓝藻水华㊂光谱指数法是利用不同的波段组合方式,通过计算波段比值的方法实现藻华的有效监测㊂李旭文[3]等利用Landsat TM数据通过构建差分植被指数DVI来计算藻类生物量,并对藻类生物量进行分级,对太湖梅梁湖区藻类分布特征进行了监测和分析㊂Hu等[4]通过建立浮游藻类光谱指数提取了青岛海岸的藻类,并将改方法应用于太湖,对太湖2000 2009年藻华分布情况进行了监测㊂监督分类法是利用蓝藻和水体的光谱特征和纹理信息的差异,通过训练样本选择利用遥感图像监督分类的方法提取蓝藻水华㊂林怡[5]利用Landsat ETM+数据构建的归一化蓝藻指数,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)方法进行监督分类提取淀山湖蓝藻水华,有效地识别了各种密度的蓝藻空间分布信息㊂水质参数反演法是以蓝藻素或叶绿素a为目标,通过遥感定量反演,分析蓝藻的分布状态㊂例如,梅长青[6]㊁怀红燕[7]等利用MODIS数据对我国巢湖㊁淀山湖进行叶绿素反演,通过叶绿素浓度监测藻类水华的暴发㊂于桥水库是天津市唯一的城市集中式应用水水源地,是天津市市区及滨海新区千万人口的生命线,对天津市经济社会发展具有极其重要的作用㊂但是近年来,由于农业面源污染和上游城市污水的排放[8-9],污染加剧,给于桥水库水质状况带来了严重影响,造成了水体富营养化,从1997年就已经出现了蓝藻水华爆发[10],给天津市饮用水安全带来了极大隐患,因此于桥水库藻华监测及爆发因素分析尤为重要㊂本文利用Landsat8和landsat7卫星遥感影像,通过光谱指数计算,提取于桥水库近10年来的藻华空间分布情况,分析其时空分布特征,并结合实地水质监测数据和区域温度数据,分析于桥水库总磷㊁叶绿素a与藻华面积的关系,探讨藻华爆发的影响因子,为于桥水库藻华治理和水质监管提供支撑㊂1㊀藻华遥感解译1.1㊀研究区概况于桥水库位于天津市蓟县城东4km处的州河上游,是一座山谷型水库㊂于桥水库始建于1959年, 1983年引滦入津工程建成后,于桥水库正式纳入引滦入津工程管理,成为天津唯一的水源地,其主要功能以防洪㊁城市供水为主,兼顾灌溉㊁发电等㊂于桥水库上游主要入库河流为淋河㊁沙河和黎河,其中沙河和黎河汇聚而成果河,黎河为引滦输水通道,上游连接输水隧洞,由于输水影响,果河入库的氮㊁磷质量浓度持续超标[11],导致库区水质无法达到规划要求的Ⅲ类标准,直接影响下游的蓟县㊁宝坻㊁宁河㊁玉田㊁汉沽等各县(区)的低洼地区近百万人口和300余万亩耕地㊂1.2㊀数据介绍遥感数据采用了Landsat-8OLI和Landsat-7ETM+卫星遥感图像,数据源来自地理空间数据云(http:// /)㊂Landsat-7是美国的陆地卫星计划(Landsat)中的第七颗,卫星携带增强型专题制图仪(Enhanced Thematic Mapper,ETM+)传感器,与Landsat-5相比增加了分辨率为15m的全色波段(PAN波段)㊂Landsat-8是太阳同步轨道卫星,携带陆地成像仪(Operational Land Imager,OLI)和热红外传感器(Thermal Infrared Sensor,TIRS),OLI陆地成像仪包括9个波段,空间分辨率为30m,其中包括一个15m的全色波段㊂与Landsat5/Landsat7相比, Landsat8涵盖的波段更多㊁波段划分更精细,数据量也提高到以往的3倍[12,13]㊂本文选取2008 2017年8 9月的Landsat-8OLI和Landsat-7ETM+影像为主要数据源进行于桥水库藻华解译分析㊂气象数据来自中国气象科学共享服务系统(http://图1㊀于桥水库遥感影像示意/),获取了流域内气象站(站点编号54439,坐标为117ʎ53ᶄE㊁40ʎ12ᶄN)的日平均和最大气温,分析气温与于桥水库叶绿素a质量浓度和藻华爆发面积的关系㊂1.3㊀藻华提取方法研究1.3.1㊀Landsat数据预处理利用ENVI软件对Landsat数据进行区域裁剪㊁辐射定标㊁大气校正等预处理[14],消除传感器误差㊁大气误差等外界干扰因素的影响,并采用单波段阈值法制作水体区域掩膜[15],获得准确的水体区域,在此基础上再进行蓝藻水华的提取㊂1.3.2㊀蓝藻水华提取方法蓝藻水华具有与植被相似的光谱特征[16],在550nm(绿波段)附近有一个反射峰,在675~710nm 波段具有类似于植被的陡坡效应,而在710~900nm (近红外波段)由于藻类细胞结构特点强烈反射太阳光谱能量而具有一个极高的反射率平台[17],这是蓝藻水华区别于正常水体的最明显的特征,因此利用植被指数可以有效的进行蓝藻水华的提取㊂归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)是最常用且提取效果较好的植被指数之一,由于蓝藻光谱特征具有与植被相似的陡坡效应,所以利用NDVI可以有效的识别蓝藻水华㊂NDVI的计算公式如下:NDVI=NIR-RNIR+R(1)式中:NIR为近红外波段反射值;R为红波段反射值㊂1.4㊀藻华空间分布及演变趋势分析1.4.1㊀藻华面积解译获得于桥水库的水体区域后,利用ENVI的波段运算工具进行NDVI反演,得到于桥水库的NDVI图㊂在NDVI图像中,NDVI>0的区域为藻华区域,且NDVI值越大藻华浓度越高,NDVI值越小藻华浓度越低;NDVI<0的区域为正常水体㊂对得到的NDVI 图像进行阈值分割,得到于桥水库藻华分布图㊂为了消除其他易混淆物体的干扰,得到精准的藻华分布,通过对象矩形度进一步判断藻华的面积分布㊂对象矩形度即为表明形状能被矩形描述的程度,由多边形面积比多边形外接矩形的面积表示㊂矩形的矩形度为1,非矩形的矩形度小于1㊂对象矩形度是识别藻华的核心因子,根据对目标对象的判断将对象矩形度设定为0.7~0.8,可以有效识别出农田大体特征,消除对藻华提取的影响,但应注意前一步分割参数应设定相对细微㊂此外,由于水流㊁风向等外部环境都会影响到藻华的聚集,因此在卫星影像上含有藻华的水体与正常水体表现了不同的表面特征,即藻华在水体表面一般表现为条带状或者絮状形态,容易与周围湖水相区分,有利于目标物的目视解译[18],利用这一特征对获得藻华分布图进行后处理,最终得到准确的于桥水库藻华面积分布图㊂1.4.2㊀于桥水库近10年藻华空间分布特征及演变趋势分析利用2008 2017年8 9月于桥水库Landsat数据,采用NDVI指数反演结合人工目视解译的遥感方法,提取于桥水库2008 2017年的藻华空间分布图,分析10年间于桥水库藻华变化趋势,结果见图2㊂从空间分布特征来看,于桥水库藻华主要分布在东岸和北岸,严重时会发展到水库中心,西南沿岸基本没有藻华出现,水质状况较好,造成这一分布特征的原因可能与盛行风向㊁入库支流营养盐数据[19]以图2㊀于桥水库2008 2017年夏秋季藻华时空分布和藻华面积变化趋势及水库周边地貌状况有关[20]㊂从历年藻华面积变化趋势看,2008 2013年,于桥水库藻华爆发面积较小,水质状况较好,其中2009年藻华面积最小为1.87km2,2010 2013年藻华面积相对平稳,基本维持在3km2左右;2013 2015年藻华现象逐年严重,到2015年达到一个峰值,藻华面积达到5.65km2; 2016 2017年水库藻华面积显著减少并趋于平稳,藻华面积分别为1.5km2和1.95km2㊂2㊀藻华影响因子分析2.1㊀于桥水库近10年水质情况为研究水质环境与藻华面积变化的关系,本文分析了2008 2017年于桥坝下㊁水库中心㊁东马坊㊁九百户㊁三岔口不同监测点位的总磷(Total Phosphorus, TP)和叶绿素a(Chl-a)的质量浓度变化情况,如图3所示㊂整体来看,在同一监测时间,不同监测点位的TP和Chl-a质量浓度没有明显差异,且五个监测点位上的TP质量浓度与Chl-a质量浓度的历年变化趋势基本一致㊂2008 2012年TP和Chl-a质量浓度均较为平稳,没有明显变化,从2013年开始,TP和Chl-a质量浓度大幅上升,并到2016年达到最大,2017年开始有回落趋势㊂2008年于桥水库TP和Chl-a平均质量浓度分别是0.027mg/L和6.7mg/m3,到2016年分别上升至0.110mg/L和24.3mg/m3,2017年又回落至0.035mg/L和13.3mg/m3㊂ʏ TP; ʻ Chl-a㊂图3㊀于桥水库5个监测站点的总磷和叶绿素a质量浓度变化(2008 2017年)2.2㊀于桥水库磷质量浓度、叶绿素a与藻华面积关系分析分析于桥水库2008 2017年实测的TP和Chl-a 质量浓度可以发现,二者呈现明显的线性关系(R2= 0.944),如图4a所示㊂由此可见,TP质量浓度的增加会促进藻类生长,进而造成水体Chl-a质量浓度的上升,这一结果与Smith等[21]的研究结果是一致的,也进一步证明了磷是于桥水库藻华爆发的限制性因子㊂如图4b是藻华面积与叶绿素a的关系图,从图中可以看出二者没有明显关联㊂结合磷质量浓度与藻华面积的历年变化情况可以看出,磷质量浓度与藻华面积变化也不完全一致㊂从藻华面积变化趋势图中可知,于桥水库藻华面积在2015年达到最大值5.65km2,而磷质量浓度和叶绿素a浓度的最大值均是在2016年,其浓度分别为0.109mg /L 和52.44mg /m 3,而此时藻华面积相较2015年已大幅减少,甚至为历年最少㊂由此可知,虽然TP 浓度增加会促进藻华爆发,然而藻华爆发面积与磷质量浓度没有必然联系㊂这是因为磷并非是引起藻华爆发的唯一因素,藻华发生会受到营养盐浓度㊁温度㊁湖泊地形㊁湖流等多种环境因素的影响㊂于桥水库的输入方式主要是河流输入[22],河流入库口由于流速降低,吸附于颗粒上的磷大量沉积,并水土界面发生交换作用重新进入上覆水体,导致水中磷质量浓度升高[23],造成有支流输入的河口和近岸区域藻华滋生和大面积聚集(见图2)㊂因此,在于桥水库藻华防治工作中,应重点关注水流较为缓慢的岸边区域和有支流输入的河口缓流区域㊂图4㊀叶绿素质量浓度对总磷质量浓度的响应关系及藻华面积与叶绿素质量浓度2.3㊀区域气温与于桥水库藻华爆发关系分析水温对藻类生长具有重要影响,其中25ħ左右是较适宜藻类生长的温度[24],因此每年的8 9月是于桥水库藻华爆发最为严重的时间㊂利用国家气象站(遵化站)2008 2017年8 9月的日平均和最大气温数据,分析不同年份气温变化与于桥水库藻华面积变化的关系㊂结果显示,2015年8 9月日平均气温分布与其他年份有明显不同㊂2015年8 9月,日平均气温在22~28ħ的累计频率为65%左右,明显高于其他年份,说明该部分时段温度高于同期温度㊂进一步分析发现在藻华面积分布较高的年份均有类似的温度分布特征,充分证明了在营养盐充足的条件下,气温的升高会促进藻类大量繁殖,导致藻华大面积爆发㊂ʻ 2008; ʏ 2009; ▶ 2010; һ 2011; ▽ 2012;⎔ 2013; ʻˑ 2014; Җ 2015; ◁ 2016; Ѳˑ 2017㊂图5㊀于桥水库2008 2017年8 9月份日平均气温累积频度分布3㊀结㊀论从上述分析可以看出,于桥水库藻华主要出现库区东岸和北岸的河流入口处,西南及水库中心水体状况较好,藻华出现较少㊂引起藻华现象的原因包括营养盐输入㊁磷质量浓度的增加㊁温度等因子,其中营养盐是藻华发生的物质基础,总磷与水中叶绿素a 浓度有着直接影响,是于桥水库藻华爆发的限制性因子;温度也与藻华爆发密切相关,对藻华爆发面积有着重要影响㊂基于此,在于桥水库蓝藻水华防治方面,建议以磷输入控制为核心目标,具体对策如下:1)控制面源磷输入和废污水排放,实施基于入库磷总量达标的流域水质目标管理方案[25];2)建造人工湿地,开展入库河流岸边带修复和重建,减低入河磷污染和净化水质;3)在东岸和北岸污染较重区域开展生态清淤,减少沉积物内源磷污染㊂参考文献[1]㊀赵丹.典型内陆湖库蓝藻水华遥感监测[D].西安科技大学,2018.[2]㊀张渊智,段洪涛.芬兰海岸带水域蓝藻水华遥感监测[J].湖泊科学,2008,20(2):167-172.[3]㊀李旭文,季耿善,杨静.太湖藻类的卫星遥感监测[J].湖泊科学,1995(7):65-68.[4]㊀HU C,LEE Z,MA R,et al.Moderate resolution imagingspectroradiometer (MODIS)observations of cyanobacteria bloomsin Taihu Lake,China [J ].Journal of Geophysical Research:Oceans,2010,115(C4).(下转第83页)。
Spatiotemporal changes and driving forces of landscape patterns in the Yuqiao Reservoir watershed during1990—2020LIU Kai 1,2,YANG Yanying 1,3*,SHI Rongguang 1,3,LI Qing 4,WU Ben 5,ZHENG Hongyan 1,3,MI Changhong 1,3*（1.Agro-Environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin 300191,China;2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China;3.Key Laboratory for Environmental Factors Control of Agro-Product Quality Safety,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin 300191,China;4.Tianjin Yuqiao Reservoir Management Center,Tianjin 300074,China;5.Tianjin Academy of Eco-Environmental Sciences,Tianjin 300191,China ）Abstract ：The spatiotemporal evolution of landscape patterns is the most intuitive manifestation of land-use change.Analyzing changes inwatershed landscape patterns and their driving forces is of great significance for land-use management and water quality protection there.Changes in land-use,landscape fragmentation,patch shape,and diversity were analyzed using the semi-variogram and moving windowmethods based on the land-use data for the Yuqiao Reservoir watershed in 1990,2000,2010,and 2020.The driving forces of change were analyzed using Gray Correlation analysis.The results showed that urban construction land,rural settlements,and woodland increased by 588.89%,24.19%,and 0.83%,respectively,in the Yuqiao Reservoir Watershed during the period 1990—2020while the areas of cultivated land,grassland,and water bodies decreased by 15.14%,5.96%,and 3.13%,respectively.Construction land increased1990—2020年于桥水库流域景观格局时空演变及驱动力刘凯1，2，杨琰瑛1，3*，师荣光1，3，李青4，吴犇5，郑宏艳1，3，米长虹1，3*（1.农业农村部环境保护科研监测所，天津300191；2.中国农业科学院研究生院，北京100081；3.农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室，天津300191；4.天津市于桥水库管理中心，天津300074；5.天津市生态环境科学研究院，天津300191）收稿日期：2021-11-04录用日期：2021-12-30作者简介：刘凯（1996—），男，四川叙永人，硕士研究生，从事农业生态与面源污染治理研究。
学 术 论 坛于2008年5月、7月、9月分3次对于桥水库浮游植物进行了取样调查。
通过调查,共采集浮游植物分属8门61属,其中绿藻门27属,蓝藻门10属,硅藻门12属,裸藻门和甲藻门各3属,隐藻门、黄藻门和金藻门各2属。
优势种类主要有蓝藻门的微囊藻、绿藻门的盘星藻及硅藻门的脆杆藻。
1#采样点的数量最多,为3.18×108ind/L,生物量为12.54mg/L,3#、4#、8#、10#采样点的数量差异不大,在1.03～1.09×107ind/L,6#采样点最少,为7.03×106ind/L。
从全年的调查结果看,蓝藻门数量最多,绿藻门次之,黄藻门最少。
浮游植物是湖泊有机质的主要生产者,在湖泊生态的物质循环与能量转换过程中起着重要作用,它们与水体营养状况有着密切的相关性。
对浮游植物的研究是生态系统研究的重要内容和生态系统容纳量研究的重要指标,也是资源评估的重要依据。
不同营养状态的水体环境条件分布着不同种类的浮游植物,因此浮游植物常用来评价和监测水质。
研究浮游植物的群落结构组成,对水资源保护和渔业生产等方面也有着极其重要的意义。
1 实验材料与方法1.1监测点的布设2008年5月、7月和9月分别对于桥水库的浮游植物进行了监测。
浮游植物的监测设一个断面10个采样点,水库的入水口(4#和5#)及出水口(1#)区域分别设一个监测点,其余各点按库形均匀分布,1.2样品的采集和处理浮游植物定性样品的采集和鉴定参照何志辉章宗涉关浮游生物定性及定量方法来处理。
1.3水质评价方法本文采用种群数量、群落优势种用作评价水体营养水平,多样性指数用来评价水质。
参照国内有关湖泊营养水平标准,实测种群数量小于3×105个/升为贫营养,3-10×105个/升为中—富营养,大于10×105个/升为富营养。
多样性指数采用S h a n-n o n-w e a v e r指数,参照美国通用的d值(Shannon-weaverd)标准,以一个群落中种类数的个体数来表示群落结构;d=S-1lnN,其中S为群落中的总种数,N为观察到的个体总数;当d大于3为清洁水体,2～3为轻度污染,1～2为中等污染,0～1为重污染。
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第41卷，第2期2021年2月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisVol.41,No.2,pp494-498February,2021珠海一号高光谱卫星的于桥水库水质参数反演初步研究殷子瑶12,李俊生，范海生3,高敏谢娅11.中国科学院空天信息创新研究院，数字地球重点实验室，北京1000942.中国科学院大学，北京1000493.珠海欧比特宇航科技股份有限公司，广东珠海519080摘要水体中的悬浮物浓度和透明度是水质调查中的基本参量，也是评价水环境优劣的重要指标$卫星遥感技术可以大范围、较快速、低成本地实现主要水质参数的反演，但是对于水质复杂多变且水域面积较小的内陆水体来说，目前常用的卫星不能满足水质参数的反演需要$珠海一号卫星星座是由珠海欧比特宇航公司发射的新型高光谱卫星星座，具有高空间、高光谱、高时间分辨率的特点，在内陆水体水质监测中具有重要潜力；然而目前对于运用珠海一号数据进行内陆水体水质参数遥感监测的适用性有待研究，需要开展星地同步实验检验其应用效果$以珠海一号高光谱卫星作为遥感数据源，以于桥水库为研究区，利用与卫星同步的水面实测数据，使用经验回归的方法分别构建了悬浮物和透明度的反演模型，并开展了悬浮物浓度和透明度的模型精度检验$检验结果证明，于桥水库悬浮物浓度和透明度的反演模型最佳波段组合分别为#s（684）/#s（540）和Rs（656）/#s（556）,模型反演相对误差分别为8.6%和117%,均方根误差分别为1.0 mg・L1和18.2cm$利用建模公式得到了2018年11月22日于桥水库的水质参数分布图，发现于桥水库的悬浮物浓度空间分布呈现北高南低的特点，而水体透明度的空间分布呈现出北低南高的分布特征，这种空间分布特征应该主要是因为于桥水库北部水较浅南部水较深，水越深底泥越不容易再悬浮导致的$基于星地同步实验的于桥水库水质参数反演建模和检验结果初步说明了珠海一号高光谱卫星在定量反演内陆水体水质参数方面具有潜力，未来需要开展更多的星地同步实验进一步完善预处理和反演模型$关键词珠海一号；高光谱；于桥水库；悬浮物浓度；透明度中图分类号：X87；X832文献标识码：A DOI：10.3964/j.issn.1000-0593（2021）02-0494-05引言卫星遥感技术在内陆水体水质监测中具有重要作用，可以大范围、较快速、低成本的实现主要水质参数的反演%12&$不过，内陆水体水质监测也对卫星遥感技术提出了较高要求：小型水体需要较高的空间分辨率；快速变化的水质要求较高的时间分辨率；复杂多变的水体光学特性要求较高的光谱分辨率$因此，同时满足高空间、高时间、高光谱分辨率的卫星数据在内陆水体监测中具有巨大的优势，但是单颗卫星难以达到这一指标，只能通过星座的方式实现$珠海欧比特宇航科技股份有限公司于2018年4月26日成功发射了4颗珠海一号高光谱卫星，2019年9月19日又成功发射了4颗珠海一号高光谱卫星$珠海一号高光谱卫星具有一致的参数设置，在400〜1000nm的波谱范围内具有32个波段，光谱分辨率达到2.5nm；成像幅宽150km,空间分辨率10m* 8颗卫星组网形成的高光谱卫星星座可以实现2.5d重返周期％&$因此，珠海一号高光谱卫星星座同时具有了高光谱、高空间、高时间分辨率，在内陆水体水质监测中具有重要潜力$不过，由于珠海一号高光谱卫星投入运行不久，利用其数据进行的研究还较少，并且目前研究方向主要集中在地物分类，关于内陆水体的研究很少，并且缺少星地同步实验检验其应用效果$以2018年11月22日获取的覆盖于桥水库珠海一号高光谱影像为遥感数据源，基于星地同步实验获取的水质参数数据，开展珠海一号的水质参数反演建模和评价工作，探索珠海一号高光谱卫星在水质参数反演方面的潜力$收稿日期：2019-12-29,修订日期：2020-04-06基金项目：国家自然科学基金面上项目（41971318）,珠海引进创新创业团队（ZH01110405170027PWC）资助作者简介：殷子瑶，1998年生，中国科学院空天信息创新研究院硕士研究生e-mail:yinziyaol9@ "通讯作者e-mail：************.cn第2期光谱学与光谱分析4951研究区与研究数据1.1研究区概况于桥水库(39°99‘71〃一40°07'44〃N,117°43‘09〃一117°68‘26〃E)是天津市的主要供水源之一,坐落在天津市蓟州区城东，流域总面积超过2000km2,是国家级重点大型水库％勺。
于桥水库浮游植物群落结构及其与水质因子的关系开题报告一、研究内容本课题旨在通过对于于桥水库浮游植物群落结构的研究，探究其与水质因子的相关性，并为水库及周边区域的生态保护提供参考。
二、研究背景和意义于桥水库位于江苏省南部，是该地区主要的灌溉水源和生态保护区。
然而，水库近年来面临着浮游植物过度生长和水质污染等问题，严重影响了水库及周边生态系统的平衡和稳定。
浮游植物是水体中重要的生产者，其群落结构的变化能够反映水体中某些水质因子的变化，因此对于浮游植物群落结构的研究可以为水库及周边区域的生态保护提供科学依据。
此外，浮游植物的过度生长会破坏水体生态平衡，造成水生物死亡和其他环境问题，因此研究浮游植物群落结构与水质因子之间的关系，也有助于预测和预防水体富营养化等问题的发生。
三、研究方法和步骤1.了解浮游植物的基本分类和特点，确定研究对象。
2.对于于桥水库不同季节的浮游植物进行采样和物种鉴定，以确定其群落结构的差异。
3.同时对于水库不同季节的水质因子进行测量和分析，包括水温、PH值、浊度、溶解氧、总氮和总磷等。
4.利用聚类分析和主成分分析等方法，探究浮游植物群落结构与水质因子之间的相关性。
5.总结分析结果，提出相应的保护措施和建议。
四、预期结果和意义通过对于于桥水库浮游植物群落结构与水质因子的研究，可以得出不同季节水库浮游植物种类、密度和分布的变化。
进一步分析还可以找出影响浮游植物群落结构的主要水质因子，为采取相应的保护措施或治理措施提供科学依据。
此外，对于水库周边区域环境的改善和生态保护方面也具有重要的实际意义。
