Análise da aplicabilidade dos métodos de avaliação por sensoriamento remoto por satélite do estado trófico de lagos típicos na China

HU Minqi ,  

WANG Shenglei ,  

FANG Chong ,  

XUE Kun ,  

SONG Kaishan ,  

MA Ronghua ,  

摘要

A realização eficaz do monitoramento da eutrofização dos lagos é um meio importante para compreender com precisão a dinâmica ecológica dos lagos e controlar rigorosamente a poluição ambiental dos lagos. A determinação do nível trófico dos lagos e a quantificação do estado trófico têm grande significado para o monitoramento remoto da eutrofização dos lagos. Diante da alta heterogeneidade espacial dos lagos na China e da dificuldade em unificar os padrões de avaliação, este estudo foca no índice de estado trófico TSI (Trophic State Index), combinando dados simultâneos de satélite e terrestres de múltiplos tipos de lagos, avaliando de forma abrangente três métodos de estimativa remota do estado trófico desenvolvidos para lagos nacionais: o algoritmo do índice de cor da água FUI (Forel-Ule Index), o algoritmo do coeficiente de absorção a_tw (Total Non-water Absorption) e o algoritmo da biomassa de algas ABI (Algal Biomass Index), na precisão de monitoramento em lagos rasos eutróficos altamente turvos e lagos profundos interiores oligotróficos, quantificando as diferenças de desempenho dos algoritmos entre satélites de banda larga e multiespectrais. Os resultados indicam que o algoritmo FUI possui boa precisão para identificação de corpos d’água eutróficos, com baixos requisitos para configuração das bandas do sensor (faixa visível) e pode fornecer apenas julgamento qualitativo; o algoritmo a_tw tem boa precisão na identificação de corpos d’água mesotróficos, requerendo configurações mais precisas das bandas do sensor e correção atmosférica precisa; o algoritmo ABI oferece avaliação confiável da eutrofização, possui boa estabilidade com dados remotos de diferentes níveis satelitais, mas depende do infravermelho de onda curta para realizar classificação grosseira dos corpos d’água (água turva, água limpa). A precisão geral do algoritmo ABI no Landsat 8 e Sentinel-3 é de 71% e 73%, respectivamente, superior ao a_tw (56% e 63%) e FUI (49% e 52%). Este estudo pode promover o compartilhamento de dados de monitoramento do estado trófico de lagos regionais, fornecendo referência importante para padronizar métodos de monitoramento remoto da eutrofização dos lagos e alcançar a gestão ambiental transfronteiriça dos lagos.

关键词

eutrofização de lagos;estado trófico;índice de cor da água;coeficiente de absorção;biomassa de algas;correção atmosférica;classificação dos corpos d’água

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