2016年，中国主要淡水湖中太湖、巢湖、洪泽湖和滇池均处于轻度乃至中度富营养化。蓝藻的暴发性繁殖，是湖泊水体富营养化的重要特征，中国已经成为世界上蓝藻水华暴发最严重、分布最广的国家之一。不同蓝藻水华繁殖或死亡过程中产生藻毒对人体危害不同，而且不同蓝藻类群环境适应性、时空分布特征以及应急治理方法不同，因此，在实施富营养化湖泊污染治理与生态恢复、蓝藻生态灾害预测预警的过程中，如何快速、准确地掌握不同蓝藻类群的时空分布特征成为一个亟待解决的科学问题。　　水华蓝藻类群的遥感定量识别方法，为获取富营养化湖泊蓝藻类群时空分布特征提供了重要的技术支撑，而不同水华蓝藻的固有光学特性是开展遥感定量识别的理论基础。本研究基于纯藻种实验室培养和室内光学控制实验，研究了微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Dolichospermum）、束丝藻(Aphanizomenon)三种主要水华蓝藻的固有光学特性，通过甄别不同水华蓝藻的吸收、散射和后向散射光谱的特征波段，构建了微囊藻、鱼腥藻和束丝藻三种水华蓝藻类群的遥感定量识别模型，基于巢湖野外实测数据，实现了主要水华蓝藻类群的定量监测，并初步分析了巢湖主要水华蓝藻类群的时空分布规律。本研究发现:　　(1)三种主要水华蓝藻吸收波谱均在440nm、620nm和675nm附近有明显的吸收峰。440nm鱼腥藻比吸收系数最大，620nm、675nm处微囊藻的比吸收系数最大;微囊藻与束丝藻在440和675nm处有微弱散射谷。束丝藻单位叶绿素a的散射系数在400-700nm之间均最大，表明束丝藻的散射能力最强;三种蓝藻的后向散射和后向散射概率曲线波峰位于488nm，波谷位于510nm，束丝藻单位叶绿素a的后向散射值以及后向散射概率在各波段均最大。　　(2)微囊藻、鱼腥藻以及束丝藻在440、620以及675nm处吸收系数、散射系数以及后向散射系数均随着色素浓度增加而呈线性增加;三种蓝藻在上述波段的单位色素浓度的固有光学特性与色素浓度呈非线性关系;束丝藻和鱼腥藻的后向散射概率相对稳定，与色素浓度之间相关性并不显著。　　(3)单位藻蓝素浓度的后向散射系数与藻蓝素占比之间呈显著相关性，且三种水华蓝藻均表现为当藻蓝素在色素中所占浓度比值越高，其单位藻蓝素浓度后向散射系数越小。　　(4)本研究中三种蓝藻藻细胞粒径均呈现双峰分布，水华蓝藻的等效粒径与单位叶绿素a浓度的吸收系数、散射吸收以及后向散射系数并未有很好的相关性。　　(5)依据三种主要水华蓝藻的固有光学特性的特征波段，分别构建了基于吸收、散射和后向散射特性的6种水华蓝藻类群的定量识别模型，并通过非线性最优化方法实现了对三种水华蓝藻叶绿素a浓度的定量区分。纯藻、双藻及三藻混合实验均表明，6种模型中，基于440、620和675nm三个波段吸收的a-CIM440,620,675具有较为稳定的定量识别能力。　　(6)假定巢湖野外采样获取的叶绿素a浓度和浮游植物总吸收均来自三种水华蓝藻的贡献，将三个特征吸收波段的a-CIM440,620,675模型应用于巢湖，分析发现，巢湖的水华蓝藻主要以鱼腥藻、微囊藻为主，温度较低的季节鱼腥藻占绝对优势，微囊藻主要出现在夏季的西部湖区，束丝藻含量总体偏低;非藻华断面均以微囊藻和鱼腥藻为主，且均呈垂向均匀分布状态;巢湖存在微囊藻藻华和鱼腥藻藻华，且浓度较高的蓝藻主要存在于水表以下20cm范围内。　　本研究基于实测浮游植物总吸收和色素浓度，实现了三种水华蓝藻类群的定量区分，如何将该算法成功应用于卫星影像成为下一步研究目标。近年来，海洋水色遥感数据不断发展，为下一步研究提供了重要的数据基础。然而，富营养化湖泊属于典型的二类水体，光学组成复杂，传统大洋一类水体的大气校正算法、色素浓度反演算法和颗粒物固有光学特性反演算法均已不再适用，因此，基于卫星影像实现富营养化湖泊主要水华蓝藻类群空间分布的遥感定量反演，还需水色遥感相关理论研究的不断发展和进步，任重而道远。