自组织地图和终端成员混合分析揭示了季风驱动的DOM动力学:平原河流网络中本土和人类源的空间分区
Bo Zhou1, Jiangnan Li2, Qianhang Sun2
1College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, PR China; Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Ministry of Ecology and Environment,Chinese Research Academy of Environment Sciences, Beijing 100012, PR China.
Environmental research
|June 18, 2025
概括
这项研究量化了河流系统中溶解有机物 (DOM) 的来源,发现自然资源即使在季风过后也占主导地位. 这种新的方法有助于追踪污染和管理流域质量.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水文学的水文学
- 水质管理水质管理
背景情况:
- 季风季节显著改变了河流中溶解有机物 (DOM) 的组成.
- 在复杂的河流网络中,特别是跨季风时期,自然与人为DOM源的准确量化缺乏.
- 了解这些动态对于有效的流域管理和污染控制至关重要.
研究的目的:
- 开发和应用一种新的综合建模方法来评估DOM源的空间和时间变化.
- 在季风事件之前和之后区分土著 (自然) 和土著 (人为) DOM贡献.
- 提供关于污染源跟踪的见解,并为复杂流域的水质管理策略提供信息.
主要方法:
- 开发了一种结合Leave-One-Out交叉验证信息标准 (LOOIC) 的新方法,选了最佳的双光谱追踪器端成员混合分析 (EMMA) 与自组织地图 (SOM) 建模.
- 评估了六种标记物组合,确定化指数 (HIX) 和Y光指数 (YFI) 是最合适的对.
- 应用了集成的SOM-EMMA模型来分析复杂的城乡河流网络中的DOM源变化.
主要成果:
- 自主DOM来源在季风前后都占主导地位,其贡献在季风后增加.
- 人类源显示季风后稀释效应,农业活动是南部地区的主要贡献者.
- 观察到显著的空间差异,北部地区由本土来源主导 (48.7%),南部地区由人为来源主导 (41.3%).
- 污染积累效应在门附近被发现.
结论:
- 综合的SOM-EMMA方法有效地解决了复杂流域的空间和季风引起的DOM源变化.
- 自主来源在河流DOM中发挥着至关重要的作用,季风动态影响了自然和人为投入之间的平衡.
- 将光谱指数纳入常规监测中,为流域管理和污染源追踪提供了一个具有成本效益的战略.
