成果速递
基于地球同步海洋水色卫星数据的太湖沉积物模拟
上传时间：2019-02-28 08:59:00 浏览次数：作者与来源：何岸鹏1
近日，我室博士后何岸鹏在国际知名期刊Remote Sensing上发表了有关太湖沉积物遥感反演与数值模拟的相关论文，通讯作者为我室何贤强研究员。
论文利用计算机模拟与地球同步水色卫星数据相结合的方法，对太湖的流场进行模拟，从而对太湖悬浮物（TSM）浓度以及湖底淤积厚度进行计算。模型综合了浅水动力湖泊二维模型与输沙模型，并且结合地球同步水色遥感卫星（GOCI）数据与太湖实测数据进行综合研究。遥感数据利用紫外大气校正算法(UV-AC)和区域经验悬浮物算法进行反演，同时用同步航次实验数据进行参数校正，得出太湖悬浮物浓度的季节分布特征。结果显示太湖TSM浓度大约在0 - 400 mg/l之间。从月平均TSM浓度结果看，高TSM区域位于湖泊西南部分，1-3月相对较低。从2月到5月，浓度增加并开始向北移动。然后7月下降到最低点。从7月到12月，浓度再次增加，并从湖北岸不断扩散至整个太湖。模拟研究从3月5日开始，持续了10天，由于太湖东部地形复杂，环流主要由太湖西部决定。开始5天后盛行东南风时，水流顺时针方向移动，风速较大。8天后风向改变为东北风时，水流变化方向为逆时针，但相对较弱。由于主导顺时针流动，风作用下模拟得到的TSM浓度在湖岸处更高，最高TSM区域由西边扩散至整个西南湖岸。无论是观测还是模拟，TSM浓度的趋势都是沿整个西南湖岸聚集。总体而言，模拟得到的TSM浓度的空间分布与GOCI观测结果一致。模拟得到的河床沉积结果显示，总的来说，几乎整个湖泊的沉积都是正的。有两种不同的沉降情况：一是流速始终较低的区域，如湖东、湖北曲折湖岸，湖心岛周边地区；另一种是浓度最高的区域，如东南湖岸。本研究对太湖的治理中清淤工作以及蓝藻爆发预防有着重要意义。
引用：He, A., X. He, Y. Bai, Q. Zhu, F. Gong, H. Huang and D. Pan. Simulation of Sedimentation in Lake Taihu with Geostationary Satellite Ocean Color Data. Remote Sensing, 2019, 11(4): 379.
Figure 1. Monthly average TSM contour of Lake Taihu retrieved by GOCI of year 2017 using calibrated TSM algorithm
Figure 2. Change of bed elevation.
