Analyse de la pertinence des méthodes d’évaluation par télédétection satellitaire de l’état trophique des lacs typiques en Chine

HU Minqi ,  

WANG Shenglei ,  

FANG Chong ,  

XUE Kun ,  

SONG Kaishan ,  

MA Ronghua ,  

摘要

La surveillance efficace de l’eutrophisation des lacs est un moyen important pour comprendre avec précision la dynamique écologique des lacs et contrôler strictement la pollution environnementale des lacs. La détermination du niveau trophique des lacs et la quantification de leur état trophique sont essentielles pour la surveillance par télédétection de l’eutrophisation lacustre. En raison de l’hétérogénéité spatiale élevée des lacs en Chine et de la difficulté à unifier les critères d’évaluation, cette étude se concentre sur l’indice d’état trophique TSI (Trophic State Index), en combinant des données synchronisées terrestres et satellitaires couvrant différents types de lacs, évaluant de manière complète trois méthodes d’estimation par télédétection de l’état trophique développées pour les lacs nationaux : l’algorithme de l’indice de couleur de l’eau FUI (Forel-Ule Index), l’algorithme du coefficient d’absorption a_tw (Absorption Totale Non-eau) et l’algorithme de la biomasse algale ABI (Algal Biomass Index), en tenant compte de la précision de la surveillance dans les lacs peu profonds eutrophes à forte turbidité et les lacs profonds oligotrophes intérieurs, ainsi que des différences de performances des algorithmes entre satellites à large bande et multispectraux. Les résultats montrent que l’algorithme FUI a une bonne précision pour identifier les eaux eutrophes, avec des exigences peu élevées sur les bandes du capteur (bande visible) et ne fournit qu’une évaluation qualitative ; l’algorithme a_tw a une bonne précision pour identifier les eaux mésotrophes, nécessitant des bandes de capteurs plus fines et une correction atmosphérique précise ; l’algorithme ABI fournit une évaluation fiable de l’eutrophisation, est stable avec des produits satellitaires de différents niveaux, mais dépend du proche infrarouge à ondes courtes pour une classification grossière des eaux (eaux turbides et propres). La précision globale de l’algorithme ABI est de 71 % et 73 % sur Landsat 8 et Sentinel-3 respectivement, supérieure à celle de a_tw (56 % et 63 %) et FUI (49 % et 52 %). Cette étude peut promouvoir le partage des données de surveillance de l’état trophique des lacs régionaux et offre une référence importante pour normaliser les méthodes de surveillance par télédétection de l’eutrophisation et gérer transfrontalier les environnements lacustres.

关键词

eutrophisation des lacs;état trophique;indice de couleur de l’eau;coefficient d’absorption;biomasse algale;correction atmosphérique;classification des eaux

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