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兴凯湖又名兴开湖,是我国面积最大的国际界湖,宛如镶嵌在中国东北边陲一颗灿烂的蓝宝石。1996年,作为两国共有的国际性水域,中俄两国政府签署《兴凯湖保护区协定》,将兴凯湖流域内的两个国家级保护区列入国际重要湿地和世界生物圈保护区。近年来,人口规模的快速增长和社会经济的飞速提升促使人们加大了对兴凯湖及周边资源的开发利用力度。例如:工业以及生活废水的排放、大量开垦的农田造成的灌溉增加、农田退水、以及农药化肥的污染、森林砍伐后大量的水土流失等,破坏了兴凯湖的生态平衡和自我修复能力,导致水质变差、有害水华现象频发。由于有关兴凯湖水质监测方面的材料很难获取,国际上关于兴凯湖的水质时空分布的调查研究更是寥寥无几,借助遥感影像反演兴凯湖水质参数成为了当下最为行之有效和现实的研究手段。本文基于2012年至2018年在兴凯湖开展的29次野外水质环境调查研究工作所获取的301个实测样点数据,分别构建了适用于Landsat系列传感器和MODIS遥感卫星影像的水质参数遥感估算模型,并通过综合营养状态指数法计算得到相应的兴凯湖富营养状态指数,成功分析了国际界湖兴凯湖的多个水质参数以及营养状态指数的时空演变格局。并分别以兴凯湖中国水域和俄罗斯水域的各水质参数年际变化作为研究对象,对中国和俄罗斯两国人为要素和自然要素的驱动因素进行分析。本文得到的主要结论如下:（1）卫星产品影像大气校正效果评估:本文选择2017～2018年的5次野外实验中实地测量的107条水面遥感反射率数据,分别与Landsat ETM+/OLI和MOD09GA/MYD09GA影像对应的蓝波段、绿波段、红波段和近红外波段构建回归模型,结果显示,Landsat遥感反射率产品的大气校正效果很好,与实测数据相关性最低的蓝波段也达到了0.74,回归直线与1:1线斜率十分接近且绝大多数样点落在了95%的预测区间;MODIS的日值反射率产品数据的相关性虽然整体不如Landsat,但相关性最低的绿波段也达到了0.6,回归线与1:1线斜率十分接近,且几乎所有样点落在了95%的预测区间,因此,Landsat系列传感器的反射率产品和MODIS影像的日值反射率产品数据MOD09GA/MYD09GA的大气校正效果较好,可用于长时间序列的反演。（2）兴凯湖综合营养状态指数法权重赋值:根据2012～2018年获取的所有有效水质参数实测样点数据,分别将Chla浓度与SDD、CODMn、TN、TP进行线性回归,计算得到Chla浓度与其他四个指标的回归R2,进而得到适用于兴凯湖的综合营养状态指数算法对应各水质参数的权重系数,最终得到兴凯湖的综合营养状态指数值。（3）兴凯湖水质参数遥感反演模型构建:本文基于2012～2018年的29次野外实验获取得到的301个样点数据,成功构建了同时适用于MODIS数据和Landsat系列产品数据的Chla浓度、SDD、SPM、TN、TP的遥感估算模型。研究发现了Landsat和MODIS的蓝波段和绿波段的比值估算兴凯湖Chla浓度的决定系数分别达到了0.677和0.833,验证的拟合优度分别达到了0.589和0.798。Landsat和MODIS的绿波段和红波段的比值估算兴凯湖SDD的决定系数分别达到了0.833和0.808,且两种传感器的模型验证的拟合优度均为0.804。Landsat和MODIS的红波段单波段估算兴凯湖SPM浓度的决定系数分别达到了0.822和0.833,且两种传感器的模型验证的拟合优度分别达到了0.810和0.842。Landsat和MODIS的蓝波段、红波段与近红外波段之和比绿波段的波段组合估算兴凯湖TN浓度的决定系数分别达到了0.771和0.811,且两种传感器的模型验证的拟合优度分别达到了0.625和0.794。Landsat和MODIS的蓝波段比绿波段与近红外波段之和的波段组合估算兴凯湖TP浓度的决定系数分别达到了0.805和0.802,且两种传感器的模型验证的拟合优度分别达到了0.812和0.802。此外,本文通过对比CODMn与Chla浓度和SPM浓度的线性回归拟合优度,在充分比较了Chla浓度和SPM浓度反演效果的前提下,选择了SPM浓度作为CODMn的间接反演指标,构建了基于SPM反演CODMn的估算模型,模型的拟合优度达到了0.815。（4）兴凯湖水质参数时空格局演变分析:将构建的水质参数遥感估算模型分别应用到筛选后的194景Landsat系列遥感影像产品和2212景MODIS卫星日值反射率产品MOD09GA和MYD09GA影像中,实现了兴凯湖各水质参数的长时间序列的时空反演,并通过TLI指数法得到了每景影像对应的TLI栅格影像。然后以年为单位,分别绘制各水质参数和TLI的年均空间分布图和年际演变曲线图,结果表明,1984年以来,Chla浓度、SDD、CODMn、TP浓度和TLI呈波动上升趋势,SPM和TN浓度呈波动下降趋势。然后,基于大兴凯湖、小兴凯湖、兴凯湖国内和兴凯湖俄罗斯这四个不同尺度范围统计了各水质参数反演结果,并对比分析了大小兴凯湖、中俄两国水域的各水质指标年际变化和月际分布差异。结果表明:大小兴凯湖之间、中俄两国水域之间的各个水质指标演变差异随指标变化而不同,但整体上波动趋势一致;整体月际分布差异不显著,但大小兴凯之间的差异较中俄两国水域之间的差异更加显著。（5）大小兴凯湖有害藻华时空分布格局:基于AFAI藻华提取算法,对194景Landsat影像和2212景MODIS产品MOD09GA和MYD09GA数据进行处理分析,在大、小兴凯湖分别观测到138次、23次有害藻华爆发现象,绘制每年最大藻华当天的兴凯湖空间分布图发现,大兴凯湖俄罗斯境内藻华爆发比中国境内水域更加严重;通过大、小兴凯湖藻华频次空间分布图可以得知,大兴凯湖的藻华爆发频次高于小兴凯湖,且俄罗斯境内水域藻华爆发频次也高于我国水域。（6）兴凯湖水质演变驱动因素分析:本文分别基于单因素的spearman分析方法和随机森林回归方法,探究了兴凯湖整个流域内的自然要素、中国流域内的人为因子和俄罗斯流域内的人为要素对兴凯湖水质富营养化演变的驱动作用。单因素人为影响分析结果表明:中国流域内的化肥施肥量、国民生产总值、人口规模增加、总用水量、农业用水量、生活废水排放量等指标与兴凯湖我国水域TLI呈显著正相关,工业用水量、生活用水量、工业废水排放量等指标均与我国水域TLI显著负相关;兴凯湖TLI与俄罗斯流域内的化肥施肥量和国民生产总值显著正相关,与人口增长规模呈显著负相关。单因素自然要素分析结果表明:影响兴凯湖中国水域TLI的显著性水平低于0.1的要素中正相关的分别是夏季温度、夏季气压和秋季温度;负相关的分别是夏季降水量、秋季降水量和冬季降水量;影响俄罗斯水域TLI的显著性水平低于0.1的在以上气象要素的基础上增添了显著负相关的夏季风速。随机森林回归结果表明:影响兴凯湖的中国流域的人为要素和俄罗斯流域的人为要素的贡献率均显著高于自然要素,且中国流域的农业用水和生活废水排放贡献率最高,其次是国民生产总值、人口增长规模和化肥施肥量;而俄罗斯流域由于数据获取有限,因而分析结果表明国民生产总值和人口增长规模贡献率最高,化肥施肥量贡献率较低。