基于反射特性的受原油淋洗剂污染水体光谱特性研究

为了研究不同表面活性剂在淋洗原油污染土壤后对水资源造成的污染,以3种原油污染土壤表面活性剂与淋洗后的溶液为实验样本,在2π空间内测量偏振反射特性,并从表面活性剂原液与淋洗后溶液的偏振反射比与偏振度进行分析.结果表明:3种表面活性剂原液与淋洗后溶液具有液体固有的偏振特性;由于不同表面活性剂对原油污染土壤的洗涤效果不同,淋洗后溶液的偏振反射比也不同;而且随着土壤粒径的变化,3种表面活性剂洗涤原油污染土壤后溶液的偏振反射比也发生变化;表面活性剂淋洗后溶液的偏振度越大,说明洗涤效果不明显,对水资源的污染程度较小;偏振度越小,则洗涤效果较好,对水资源的污染程度较大.     

基于光谱参数和Cu2+吸收机理的玉米叶片铜污染预测研究

依据多个浓度梯度下Cu~(2+)胁迫的玉米盆栽实验,通过采用多种光谱特征参数、红边位置(REP)、红边一阶微分包围面积(FAR)和归一化植被指数(NDVI)等光谱参量;以及另五种植被指数(红边归一化植被指数NDVI_(705),改进红边比值植被指数mSR_(705),改进红边归一化植被指数mNDVI_(705),光化学植被指数PRI和结构不敏感色素指数SIPI);并结合Cu~(2+)的光谱吸收机理,同时基于玉米叶片的反射光谱和Cu~(2+)含量实验室实测数据,开展了玉米叶片光谱参数及植被指数与铜污染程度预测的相关性分析研究。实验结果表明:本文提到的大部分光谱参数及植被指数与叶片中Cu~(2+)含量具有一定的相关性;随着Cu~(2+)浓度增加,盆栽玉米在低于200μg/g浓度时仍可正常生长;而在高于浓度为200μg/g后生长受到抑制。玉米受Cu~(2+)污染时,在Cu~(2+)特征吸收峰810 nm处反射率有下降趋势,与无Cu~(2+)污染时反射率上升的趋势相反,说明Cu~(2+)光谱吸收机理可以用来区分和预测玉米是否受到Cu~(2+)污染。     

几种典型矿物的偏振高光谱特性研究

矿物和岩石的系统光谱学研究是当今高光谱遥感发展的基础。目前对矿物岩石光谱的研究主要集中在可见—近红外波段的传统光谱,基于两个波段（A：630~690 nm,B：760~1 100 nm）,波段范围不连续,同时观测数据的精度与目前常用的遥感数据源之间有一定的差距;利用高光谱对矿物的偏振反射特性目前还少有研究。文章在传统光谱测量基础上,利用偏振高光谱技术对矿物波谱进行实验,绘制波谱曲线图,直观表现矿物在偏振高光谱条件下的连续波谱特性,为遥感找矿技术提供新的发展方向。     

水中叶绿素浓度偏振反射光谱特性研究

自然界的水体尤其是内陆水体常常会受到大面积污染并且富营养化,而水中藻类物质的大量繁殖是造成水体富营养化的一个重要指标。在藻类中叶绿素的含量是比较稳定的,并且测量方便,因此在水体富营养化程度监测中,将叶绿素浓度作为其重要参数来研究是科学可行的。本文通过完整测量和分析不同叶绿素浓度水体在2π空间上的偏振反射光谱数据,总结出其中的变化规律,为以后利用偏振光谱监测水体富营养化状态提供科学依据。     

遥感技术在江西德兴铜矿矿区污染研究中的应用

以德兴铜矿矿山为例，首先从遥感影像中提取植被的生长信息以确定污染的分布状况。在对矿区典型植被光谱反射特性综合分析基础之上，总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度。最后，对矿区土壤的重金属污染治理提出一些建议。     

铅离子胁迫下盆栽玉米叶片光谱微分的红边响应研究

基于重金属铅(Pb)污染的盆栽实验玉米,采用光谱仪和叶绿素仪测量了不同浓度Pb~(2+)胁迫下玉米老、中、新叶片的反射光谱及其叶绿素含量;也运用质谱仪测定了不同胁迫浓度叶片中Pb~(2+)含量。对玉米老、中、新叶片中的叶绿素含量与各类叶片及土壤中的Pb~(2+)浓度进行了相关性分析;并为了区分玉米叶片铅离子污染程度和预测Pb~(2+)含量,提出了红边一阶微分曲线面积比值(FARR)和红边一阶微分峰前面积(FABR)参数;同时与常规红边一阶微分包围面积(FAR)、红边一阶微分曲线陡峭度(FCDR)、红边位置(REP)以及红边最大值(MR)作运用比较,实验结果表明,玉米叶片中的叶绿素含量从新叶、中叶到老叶逐渐增加,并随着土壤中Pb~(2+)浓度的升高而降低;受到Pb~(2+)胁迫时,新叶片到老叶片的REP"蓝移"更为明显;FARR和FABR在Pb~(2+)的胁迫程度区分和污染监测方面比FAR、FCDR、REP、MR具有更好的预测效果。     

不同物候期的玉米单叶偏振反射特征分析

简要地阐述了不同物侯期玉米单叶的偏振反射特征,并对影响玉米单叶偏振反射的主要因素：物候期、方位角、光线入射角、探测角、波段等进行了分析,其结果对偏振光遥感的理论研究,、玉米生长状况及产量评估有一定的意义。     

东北主要高大落叶乔木单叶的偏振特性研究

利用二向反射光度计实测了6月初东北森林群落中5种主要高大落叶乔木单叶的偏振反射比数据,并对此数据进行了分析,得出了各树种单叶的偏振反射特征,为偏振光遥感、多角度遥感的深入研究与应用提供了科学依据.并且对植被遥感特别是森林遥感也提供了一种新的尝试.     

铜铅重金属胁迫下玉米光谱分形维数与污染监测研究

通过设定不同浓度梯度的重金属Cu、Pb胁迫下的玉米盆栽试验,利用美国高性能地物光谱仪SVC HR-1024I对不同浓度铜铅污染的玉米老、中、新叶片进行光谱测量,同时采用SPAD-502叶绿素含量测定仪测定各类叶片中叶绿素含量相对值,并通过化学方法测定不同胁迫程度下玉米叶片中的铜铅含量。在分析玉米叶片中Cu、Pb含量与光谱曲线的绿峰高度(GH)、红谷深度(RD)、蓝边(DB)、红边最大值(MR)、红边面积(FAR)、红边一阶微分曲线陡峭度(FCDR)之间相关性的基础上,利用分形理论对叶片410~780 nm之间的光谱曲线进行分形测量,提出运用光谱曲线分形维数(FRAC)对受不同浓度重金属铜铅污染的玉米叶片进行污染监测,同时对相同浓度铜铅胁迫下的老、中、新叶片也进行了光谱响应研究。结果表明,随着叶片中重金属含量增加光谱曲线分形维数也逐渐增大,同等浓度重金属铜铅胁迫程度下,分形维数从新叶到老叶逐渐减小,并且发现光谱曲线分形维数与绿峰高度、红谷深度、红边面积具有较好的相关性,说明光谱曲线分形维数不仅可以综合描述曲线的光谱特性,还能定量反映玉米叶片受重金属铜铅污染程度及其健康状况。因此,光谱曲线分形维数可以作为玉米叶片重金属污染监测的一种新方法。     

国家自然科学基金资助项目 典型地面目标偏振反射特性研究

辐射学和光度学的遥感已经开展多年 ,偏振遥感的产生是空间遥感技术发展的必然结果。偏振遥感与传统遥感相比有其独特之处 ,它可以解决光度学遥感无法解决的一些问题。如云和气溶胶的粒径分布问题 ;目标的偏振测量精度无需准确的辐射量校准就可达到相当高的精度 ;在取得偏振测量结果的同时 ,还能够提供辐射量的测量数据。因此 ,偏振遥感始终受到中外遥感专家的极大关注。由于光波是横波 ,所以太阳光照射到非郎泊体表面时 ,在反射、散射、透射电磁辐射的过程中 ,会产生由它自身性质决定的偏振特征。这一特征能为遥感目标提供新的、潜在的信息…     

Study on the hyperspectral polarized reflection characteristics of oil slicks on sea surfaces

This study is concerned with the need for remote sensing techniques for the monitoring of oil-slick pollution on sea surfaces and the effects of oil-slick pollution on the sea.We used Daqing crude oil,Jilin crude oil,heavy oil and seawater from Dalian Bay to simulate oil-slick pollution on the sea surface and obtained multi-angle hyperspectral polarized reflectance information,from which we calculated the polarization for different kinds of crude oil,and oil-slicks of different thicknesses.By comparing the degree of polarization between oil-slicks of different thickness,and sea water,it was found that in the case of thin oil-slicks,the degree of polarization of seawater is higher than that of oil slicks with wavelengths of between 400-1000 nm.However,there was little difference at a wavelength of 785 nm.At angles of incident of 20° and 30° (the viewing angle equals the incident angle),it was easy to distinguish the changes of oil-slick thickness by the degree of polarization at 785 and 880 nm in the near-infrared band.The crude oil showed its inherent polarized characteristic as the oil-slick thickness increased to a certain degree.That is to say,the polarization of the seawater was higher than that of the oil-slick in the visible light range,but less than that in the near-infrared band.As the incident angle changed from 40° to 50°,the degree of polarization of seawater increased,and it was higher than that for the oil-sick between wavelengths of 400-1000 nm at an angle of incidence of 50°.This research on the polarized characteristics of an oil-slick on a sea surface brings new scientific techniques to the monitoring of sea-surface pollution by remote sensing.     

谐波分析重金属铜铅胁迫玉米的污染效应

提出了谐波分析法监测玉米的重金属污染效应。通过设置不同浓度Cu和Pb胁迫下的玉米盆栽实验,测得了玉米冠层叶片光谱、叶绿素以及Cu含量。利用谐波分析技术将玉米叶片光谱特征信息转化为以振幅和相位的能量谱特征信息,提取低次谐波振幅和初始相位,分析了振幅和相位与玉米的健康状况以及重金属污染效应之间的关系。实验结果和分析表明,振幅反映着光谱的能量信息,与叶片中的Cu离子含量有很强的相关性;初始相位携带着光谱辐射峰值的位置信息,与玉米叶片中重金属含量以及叶片光谱的红边位置具有一定的线性比例关系。因此,可以通过光谱谐波分解的振幅和相位间接的判断Cu和Pb胁迫玉米的污染程度。     

地物偏振反射数据的获取与数据库的建立

典型地物偏振反射数据库系统是一个建于微机上的系统,该系统利用地物偏振反射测量装置与微机接口自动采集数据,目前,已建立单叶植被、土壤、岩矿、水体４个类型的偏振反射数据库,共采集数据４０多万个,不仅实现了偏振光数据与参数的快速查询,而且可以将调用查到有关数据进行屏幕上的实时绘图和多种分析,该系统的建立可为偏振光遥感技术的研究和应用提供信息服务,同时也为遥感信息的目标获取提供了一个新的手段。     

Measurement of light polarization characteristics from an oil-polluted soil surface in near-infrared bands

Oil pollution can be monitored by infrared remote sensing technology. In this work, the degree of po-larization (DOP) was established as a quantitative index of oil pollution. The crude oil and the local typical surface soil from the Songyuan oil field in Jilin province were collected. Some soil samples with four levels of oil content and three levels of water content were prepared and measured. The DOP of the polluted soil and the clean soil in the field was also measured at 180° relative viewing azimuth a...     

珠江口水域水污染遥感定量分析

卫星遥感技术在水污染监测方面具有广阔的应用前景。在经大气校正后 ,可见光波段卫星遥感数据的水体象元主要受水中污染物、泥沙及叶绿素等的影响。研究污染水体反射光谱成像的物理过程 ,在水深较大(>2m)的假设下 ,建立了叶绿不敏感波段遥感数据象元反射率与污染物浓度的函数关系 ,并用多波段数据进行求解。然后采用 2 0 0 2年TM卫星数据 ,用该方法对珠江口海域的综合汛浓度进行了定量提取并用实测数据加以验证。结果显示 ,珠江口水域重污染区主要分布在伶仃洋东北部 ,香港维多利亚港和深圳湾。     

内陆水体泥沙含量遥感模型初探

文章针对当前水资源不合理利用和水污染所造成的水资源危机的问题，以数学建模思想为指导，从含沙水体光谱特征出发。根据光谱传播的物理性质，建立了关于遥感影像与含沙水体光谱特征间相互联系的数学模型。即遥感图像灰度值与出水反射率的相互关系。最终实现对内陆河流湖泊的含沙状况进行实时、动态、快速的监测。     

江汉平原后湖农场农用地土壤环境质量评价

选取B、Mn、Cu、zn、Pb、Cd、农药7个评价指标，对江汉平原后湖农场42个样点的土壤进行污染调查，并采用模糊综合评判法对其土壤环境质量进行了评价．结果表明：该农场40．81％的土壤环境质量处于警戒线水平．就单项指标而言，其中47．66％的土壤受到硼的轻度污染，35．86％的土壤受到镉的轻度污染，4．33％的土壤受到镉的中度污染，所有样点的土壤均不同程度含有微量的农药．土壤中的锰、铜、锌和铅均处于非污染水平．就污染分布看，一级地中74．47％的土壤处于警戒线水平，二级地中42．37％的土壤处于警戒线水平，三级地中37．76％的土壤处于警戒线水平，四级地中28．52％的土壤处于警戒线水平．     

基于光谱测量的南方典型树种反射光谱特征分析

利用ISI921VF野外地物光谱辐射计测量得到的南方典型树种光谱数据,分析南方典型树种的冠层反射光谱特征,并探讨光谱对于遥感影像树种分类的可分性．以茶、杉木、阔叶林、马尾松这四种作为代表,结果表明这四种地物的反射光谱曲线及它们的一阶微分反射比波谱曲线在近红外波段差异显著;且转化为北京一号（BJ-1）和TM等效反射波谱曲线后,BJ-1影像和TM影像的地物间差异仍较明显,因此常用的多光谱遥感影像对纯林分树种具有一定的可分性．     

高分辨率遥感影像线性基元的提取

叙述了线性地物特征基元的概念,总结了特征基元的高分辨率遥感影像多尺度信息提取技术流程框架,即在大尺度下的粗分割后进行线性基元提取的技术流程过程。