| 李兴,曹冬梅,张福泉,邱怡然,伊丽娜,勾芒芒.基于Sentinel-2的乌梁素海水色识别及时空演变规律[J].农业环境科学学报,2026,45(4):1009-1020. |
| 基于Sentinel-2的乌梁素海水色识别及时空演变规律 |
| Identification and spatiotemporal evolution patterns of water color in Wuliangsuhai Lake based on Sentinel-2 |
| 投稿时间：2025-04-07 |
| DOI：10.11654/jaes.2025-0330 |
| 中文关键词: 乌梁素海 Sentinel-2影像 水色指数 富营养化 时空变化 |
| 英文关键词: Wuliangsuhai Lake Sentinel-2 images Forel-Ule index eutrophication spatiotemporal variation |
| 基金项目:国家自然科学基金项目（52160022）；内蒙古自治区教育科学研究“十四五”规划项目（NZJGH2023007） |
| 作者 | 单位 | | 李兴 | 内蒙古师范大学化学与环境科学学院, 呼和浩特 010022
内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心, 呼和浩特 010022 | | 曹冬梅 | 内蒙古师范大学化学与环境科学学院, 呼和浩特 010022
内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心, 呼和浩特 010022 | | 张福泉 | 通辽市水利事业发展中心, 内蒙古 通辽 028000 | | 邱怡然 | 内蒙古师范大学化学与环境科学学院, 呼和浩特 010022
内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心, 呼和浩特 010022 | | 伊丽娜 | 内蒙古师范大学化学与环境科学学院, 呼和浩特 010022
内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心, 呼和浩特 010022 | | 勾芒芒 | 内蒙古机电职业技术学院水利与土木建筑工程系, 呼和浩特 010070 |
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| 中文摘要: |
| 为探究乌梁素海水色时空演变特征及验证基于水色指数（FUI）评价水体营养状态的可行性，本研究以2017—2023年5—10月Sentinel-2 MSI卫星影像为基础，应用Forel-Ule index卫星遥感提取方法获取月度、年度FUI，并结合原位水质监测数据展开研究。结果表明：研究期内乌梁素海FUI时空演变特征显著，FUI高值水域面积占比最小值常出现在7月，最大值常出现在9月，2017—2023年FUI高值水域面积占比呈“N”形变化，2019年水色状况最佳；人类活动、湖泊生态环境和气象等因素共同驱动FUI，相较于北部湖区、中部湖区和南部湖区，西部湖区、东部湖区和各湖区近岸边FUI更高，水色偏浅黄；2017—2019年除北部湖区外，水体营养状态指数（TLI）由北向南呈下降趋势，湖区整体富营养程度下降，FUI与TLI呈负相关（P>0.05）。研究表明，通过Sentinel-2卫星数据能有效监测乌梁素海水色状况并评价水体营养状态，便于展开长时序水体监测，具有实际应用价值。 |
| 英文摘要: |
| In order to investigate the spatiol and temporal variations characteristics of water color in Wuliangsuhai Lake and evaluate the feasibility of using Forel-Ule index（FUI） for assessing nutrient status, this study extract monthly and annual FUI values based on Sentinel-2 remote sensing images from May to October（2017—2023）. In addition, carried out the study combined with the in-situ water quality monitoring data. The results show that：the spatiotemporal variation characteristics of FUI in Wuliangsuhai Lake were significant during the study period. The percentage of FUI high values area typically reached minimum values in July and maximum values in September. From 2017 to 2023, the proportion of FUI high values water area showed an N-shaped change, with the best water color condition in 2019. The FUI values was common drived by human activities, lake ecology, meteorological factors. Integrating these factors, the spatial characteristics of FUI in lake area are analyzed as follows：when compared with the northern, central, and southern lake regions, the western, eastern and the shorelines of all lake regions exhibit significantly higher FUI values. Water color presented a light yellowish. From 2017 to 2019, the comprehensive trophic level index（TLI） showed a decreasing trend from north to south（excluding the northern areas）, suggesting an overall reduction in eutrophication status throughout the lake. When aquatic system of Wuliangsuhai Lake under eutrophic state, FUI was negatively correlated with TLI（P>0.05）. This study demonstrates that Sentinel-2 satellite date can effectively monitor water color variations and assess trophic status in Wuliangsuhai Lake, providing a practical approach for long-term water quality monitoring with significant application value. |
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