4.3 遥感水华面积与水质相关性分析

4.3 遥感水华面积与水质相关性分析

（1）2008—2018年滇池不同水质断面水质差别不大

根据昆明市环境监测中心2008—2018年对滇池9个监测断面（草海2个、外海7个）逐月巡测数据，分析滇池各断面主要水质指标变化趋势。结果显示，水体总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素a浓度，以及综合营养指数（TLI）均呈下降趋势（草海湖心除外），表明近10年来滇池的水质总体呈好转趋势，各断面主要水质指标差异不大，可用断面的平均浓度值对应遥感水华面积进行分析。

图4-10 滇池叶绿素a变化趋势图

图4-11 滇池总磷变化趋势图

图4-12 滇池总氮变化趋势图

图4-13 滇池综合营养指数变化趋势图

（2）2008—2018年滇池外海断面平均的周水质数据与同期遥感水华面积的相关性分析

分析显示叶绿素a 与藻密度有极显著相关性（相关系数0.47，P ＜ 0.01）, 与遥感水华面积有显著正相关性（相关系数0.35，P ＜ 0.05）；遥感水华面积只与叶绿素a 有显著相关性（相关系数0.35，P ＜ 0.05），与其他指标没有很好的响应关系，因此可以用叶绿素a 和藻密度来指征和预警滇池水华暴发态势。

表4-1 滇池外海遥感水华面积与水质指标的相关性分析表

图4-14 相关性分析图

（3）2008—2018年滇池外海遥感水华面积与叶绿素a的响应关系分析

滇池外海统计到的遥感水华面积为0.35～127.40km2，水体叶绿素a浓度变化范围为14.62～230.25μg/L，平均浓度为85.71μg/L。零星性水华发生频率为61.4%，叶绿素a浓度范围为15～230μg/L，平均浓度为78μg/L，藻密度1796～17245万个/L，平均值6780万个/L；局部性水华发生频率为27.5%，叶绿素a浓度范围为47～218μg/L，平均浓度为94μg/L，藻密度1748～15833万个/L，平均值8529万个/L；区域性水华发生频率为9.8%，叶绿素a浓度范围为68～192μg/L，平均浓度为115μg/L，藻密度2497～15029万个/L，平均值7665万个/L。

表4-4 遥感水华面积与水质指标分级统计表(https://www.daowen.com)

图4-15 叶绿素a和水华面积变化趋势图

（4）2008—2018年滇池外海叶绿素a与水质指标的趋势关系分析

①总氮浓度变化范围为0.75～3.98 mg/L，平均浓度2.04 mg/L；叶绿素a浓度和总氮浓度二者变化趋势在2010年5月24日至2013年6月13日基本相同，但在2013年6月13日至2018年5月24日期间，二者变化趋势完全相反。其中，前期总氮平均浓度为2.52 mg/L，后期总氮平均浓度为1.68 mg/L，2013年后受补水工程的影响，水体中藻类生物量对总氮浓度的响应关系发生明显改变。

图4-16 叶绿素a和总氮浓度变化趋势图

②总磷变化范围为0.07～0.47mg/L，平均浓度0.16 mg/L；叶绿素a浓度和总磷浓度二者变化趋势不完全相同，其中2013年5月24日之前变化趋势基本相同。2013年后受补水工程的影响，水体中藻类生物量对总磷浓度的响应关系发生明显改变。

图4-17 叶绿素a和总磷浓度变化趋势图

③高锰酸盐指数变化范围为4.04～15.29 mg/L，平均值为9.04 mg/L；叶绿素a浓度和高锰酸盐指数变化趋势基本一致。

图4-18 叶绿素a和高锰酸盐指数变化趋势图

④水华暴发时，外海水体透明度变化范围为0.27～1.44 m，平均值为0.42 m；水华暴发时水体叶绿素a浓度和透明度之间变化趋势规律不明显。

图4-19 叶绿素a和水体透明度变化趋势图

⑤水华暴发时，外海水体pH变化范围为7.13～10.25，平均值为8.91；水体pH在2008年6月2日至2010年6月2日显著升高，随后虽有波动，但整体较为稳定；pH与叶绿素a浓度变化趋势具有一定相关性。

图4-20 叶绿素a和pH变化趋势图