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多年来随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高，工业和生活污水造成了我国内陆部分水体严重的水污染和水体富营养化，蓝藻水华等环境问题日益加剧。遥感技术具有大范围、高频率、快速动态区域监测的特点，在大江大湖水体富营养化监测方面具有广阔的应用前景。但由于内陆水体光学特性复杂多变，不同区域和不同季节的光学特性也有所不同，建立适用性强和精度高的富营养化相关参数遥感定量反演和评价模型一直是个难点，使得蓝藻水华遥感监测在时效性和准确性方面难以满足业务化运行的要求。因此，对不同水体的光学特性进行系统研究和分析，建立适合于不同水体不同季节的富营养化参数遥感反演模型，进而实现基于遥感技术的内陆水体蓝藻水华和富营养化定量化评价，具有非常重要的意义。
面向富营养化水体遥感监测与评价，本文开展了四个方面的研究工作。(1)以我国高富营养化的太湖、巢湖、滇池和中贫富营养化的三峡水库(三湖一库)水体为研究对象，对比分析了三湖一库水体固有光学量和表观光学量的季节及区域性差异，建立了三湖一库水体的固有光学量和表观光学量数据库。(2)对比分析了蓝藻、绿藻及蓝绿混合藻的固有光学特性，提出了混合藻吸收光谱分离和不同藻类浓度分离的方法，为蓝藻水华暴发前水体中各种藻类生物量的获取提供了科学依据和技术方法。(3)针对蓝藻水华暴发聚集在水面的情况，对比分析了不同模型方法，提出了适合不同遥感数据源的蓝藻水华识别方法，实现了蓝藻水华遥感的自动化识别。(4)基于三湖一库固有光学量和地面实测数据建立了富营养化参数遥感反演模型，并对富营养化评价综合营养指数法进行了改进，建立了更为合理的我国三湖一库水体富营养化综合评价方法。
论文的创新性成果主要体现在三个方面。(1)通过实验室混合藻类光谱测量与分析实验，采用连续小波分解结合信赖域算法实现了基于混合藻吸收系数的不同藻类浓度分离，该方法可以用于水体中不同藻类生物量的获取。(2)提出了一个适用于蓝藻水华自动化遥感监测的新型LGARI指数法，针对高光谱卫星数据提出基于高光谱分类和目标识别的蓝藻水华识别方法，发展了蓝藻水华暴发频率和暴发风险模型。(3)建立了针对三湖一库水体富营养化评价的不同季节不同区域水体总氮、总磷、CODmn、BOD5的遥感间接反演模型。
论文的研究成果是在国内外已有相关研究基础上的进一步发展，为我国内陆水体蓝藻水华及富营养化遥感监测与评价提供新的模型与方法支持。