卫星遥感发现中国湖泊悬浮物近20年显著下降
作者:Zhigang Cao, Chuanmin Hu, Ronghua Ma等
湖泊悬浮物(SPM)浓度及其时空变化可用于解析湖泊环境对气候和陆地景观变化的响应。然而,SPM在大时空尺度的变化趋势和影响因素还未被充分研究。该研究通过开发一个稳健的机器学习模型,从MODIS/Aqua图像获取了2002-2021年中国269个30 km2湖泊的SPM的长时间变化。该模型在0.1-1000mg/L的SPM范围均表现良好(误差为26%),并且对大气和水体的环境变化不敏感。MODIS获取的20年湖泊SPM悬浮物数据集展示了中国湖泊SPM浓度西部低、东部高的空间特征。更重要地,21世纪以来,中国湖泊的SPM呈现显著的下降趋势(平均每10年下降0.2 mg/L)。SPM的年际变化形态分为五种类型,包含了连续变化和突变的形态。不同气候区和生态区影响湖泊SPM变化的因子有所不同。西部湖泊的气候暖湿化是SPM下降的主要原因,而风速降低和流域植被增加带来的土壤侵蚀下降是东部湖泊SPM下降的重要因子。研究结果不仅全面展示了中国湖泊SPM的完整变化特征,也提供了驱动湖泊SPM时空变化的复杂性机制。