--- title: "巴西INPE用卫星图像追踪Billings水库溶解有机碳分布" slug: inpe-billings-20261106-5d7bca type: news direction: 巴西 category: 宏观市场 published: 2026-11-06 source_url: https://agencia.fapesp.br/imagens-de-satelite-ajudam-a-rastrear-manchas-de-poluicao-na-represa-billings/59566 source: "Agencia FAPESP" url: https://chinabrazilinsight.com/news/inpe-billings-20261106-5d7bca event_type: 科研进展 verification: unverified content_level: 编辑整理 --- # 巴西INPE用卫星图像追踪Billings水库溶解有机碳分布 > 巴西国家空间研究所开发出一种利用卫星图像追踪圣保罗Billings水库溶解有机碳分布的方法，可大范围连续识别污染严重区域。 巴西国家空间研究所（Inpe）开发出一种方法，可利用卫星图像追踪圣保罗大都市区Billings水库水体中的溶解有机碳（COD）分布。该指标反映有机物、未处理污水和藻类的存在。研究获圣保罗研究基金会（FAPESP）支持，于8月发表在《International Journal of Remote Sensing》上。 据研究协调人、Inpe水生系统仪器实验室（LabISA-Inpe）负责人克劳迪奥·克莱门特·法里亚·巴尔博萨（Cláudio Clemente Faria Barbosa）介绍，水中少量有机物是细菌循环水生生物所需元素的重要食物来源，但过量会导致水中氧气减少，污染水平高时可能造成鱼类死亡。他还表示，有机物量与溶解碳量密切相关，因此测量前者可间接推算后者。研究作者指出，水库周边污染打破碳的自然循环，过量残留物增加甲烷和二氧化碳等温室气体排放，使水库成为排放源，这在当前气候变化背景下使监测变得必要。 此外，气温升高和温带气旋带来的风会造成水体分层被打破，使表层温暖富氧水与底层寒冷贫氧水之间的自然分层瓦解，促使养分快速释放和藻类大量繁殖。 这是LabISA团队针对Billings水库的第二项研究。该水库建成已超过一百年，对圣保罗大都市区城市供水、发电和防洪具有战略意义。2023年，团队曾发表另一篇文章，描述利用卫星图像绘制水库中蓝细菌分布的方法。蓝细菌天然存在于河流和湖泊中，含蓝色素藻蓝蛋白，大量存在时可能对人和鱼鸟产生神经毒性。 两项研究都开发了算法，根据水库反射光模式估算水中成分。卫星图像记录的颜色被转换为可计算色素浓度的指标，并关联到大范围水库水质。碳特别通过估算有色溶解有机物（CDOM）来计算，这部分有机物呈深灰色（茶色），吸收电磁辐射，可由卫星图像测量。Inpe研究员、最新文章通讯作者丹尼尔·安德拉德·马西埃尔（Daniel Andrade Maciel）解释，另一部分有机物经历“漂白”（阳光作用失去颜色）后不再与光相互作用，无法直接遥感估算，但可以计算其比例。卫星图像监测克服了在广阔区域频繁人工采样的困难和成本。 研究人员称，Billings是富营养化水库的典型，因污水直排、化肥元素、藻类及 Serra do Mar 来有机物的分解，水中养分浓度高，因此是可在巴西及其他热带国家类似水体推广的良好案例。马西埃尔表示，尽管其他国家（主要是北半球）已有此类测量，但在热带富营养化水库通过CDOM绘制碳分布仍有挑战：养分和阳光高时藻类过度生长，藻类与有色溶解有机物吸收相同光谱区域的光，使估算更困难，尤其在藻华条件下。 研究人员介绍，开发此类模型（监测碳、蓝细菌或藻华）步骤类似：先实地采集并记录数据，用光谱辐射计测量水面入射光和反射光，揭示水中成分如何吸收或散射光，从而识别成分。实地工作通常连续四到五天，包括卫星过境当天和时段，以便后续验证模型。巴尔博萨说，所用卫星约上午10时30分过境，他们每天上午10时至下午2时进行一系列测量，以获得接近卫星过境的验证数据。 测量溶解有机物吸收系数时，水样经0.22微米滤孔过滤后放入10厘米石英比色皿，设备一侧发光、另一侧检测透过后光量。马西埃尔举例说，若设备发射100个光子、另一端收到40个，可计算水在各波长吸收的电磁辐射，差值即CDOM吸收系数，再与遥感信息关联；估算有色溶解有机物后，模型与溶解有机碳建立线性关系。 巴尔博萨表示，模型还需完善，之后才会在Mapaqualí平台提供Billings碳监测。该平台也将提供Billings的有色溶解有机物、蓝细菌和浮游植物（通过叶绿素检测）分布图。他说，团队开发了自动化系统持续生成制图，根据所用卫星每两到五天更新图像，但多云天制图受影响。目前平台已有Tietê河梯级六个水库的叶绿素a和藻蓝蛋白分布图。 研究人员现在的想法是将经验扩展为覆盖全巴西的模型，包括沿海和内陆水域。工作将基于马西埃尔在FAPESP支持下、由巴尔博萨指导的博士后期间整理的大型数据库。2025年7月发表在《Scientific Data》的文章中，团队展示了支持遥感水质分析的数据库BRAZA，汇集全国128个以上湖泊、河流、水库和沿海水域的2895次测量信息，有巴西和美国17家机构参与，数据向公众开放。 --- 来源: Agencia FAPESP 发布: 2026-11-06 © China Brazil Insight — https://chinabrazilinsight.com/news/inpe-billings-20261106-5d7bca