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呼伦湖位于我国内蒙古自治区呼伦贝尔草原,是北方地区生态屏障的重要组成部分。最近这几年来,呼伦湖的水位逐渐下降,湖泊面积持续萎缩,十分严重地影响了湖区的渔业及周边的生态环境,导致呼伦贝尔草原的生态环境也不断恶化。针对上述情况,本文以呼伦湖为研究对象,利用新兴的遥感卫星MODIS数据对呼伦湖水体的水质进行了遥感反演,并在时间序列上评价了湖泊富营养化程度。本次研究分别用2012年8月5日和2013年7月2日各13个取样点的实测浓度值并结合同一天MODIS影像,进行各水质指标浓度的特征波段选择。通过比较单波段与波段组合等算法,建立了基于MODIS遥感影像的半经验回归模型并进行验证。本文对呼伦湖水体中叶绿素a、总氮、总磷以及化学需氧量进行了遥感反演并进行了水体富营养化评价。结果表明,在呼伦湖流域,应用MODIS数据中1000m分辨率数据中的第11、12波段及二者比值可以很好的模拟呼伦湖水体中叶绿素a的浓度值；将模型应用于2013年7月2日的MODIS影像中,得到当日叶绿素a估算值与实测值的相关系数R=0.75。500m分辨率中的第6、7波段可以较好地模拟水体中的TP浓度,相关性分析得到估算值与实测值相关系数为0.48。1000m分辨率数据中17、18、19组合建立的模型可以较好地模拟呼伦湖水体中化学需氧量的浓度,相关性分析得到估算值与实测值相关系数为0.75。而总氮由于光学性质不明显,在本次研究中未发现其与MODIS数据有敏感波段。根据以上分析对2013年呼伦湖水体水质进行时间序列上的监测并进行富营养化评价,得出呼伦湖2013年夏季7、8月份由于降水量增多,水质较其它月份好,处于轻度富营养化状态,其它月份水体呈现中度富营养化水平,在个别地方呈现重度富营养化状态,呼伦湖水环境质量需要我们在日常的监测中引起高度的重视。