广东飞来峡库区水深遥感

 通过深入分析太阳光在水体中传输的物理过程,引入水体光学厚度概念,根据辐射传输理论,推导出水深遥感物理模型。以广东省飞来峡水库为例,采用SPOT5多光谱遥感数据,对其进行精确的辐射纠正、大气纠正,转化为符合地表实际反射率的反射率图像。经过水陆分离,选用合适的遥感波段数据,代入有关水体光学参数,应用水深遥感模型,计算出水域各像元水深值,通过图像处理软件绘制水深遥感制图。由于水面采砂、网箱养殖等人类活动的影响,水库采砂区水域水体浑浊以及库湾水域叶绿素浓度偏大,影响水深遥感精度,本文的模型综合考虑了水中泥沙和叶绿素对水深遥感的影响,并采用多波段数据求解水深,信息量丰富,精度得到大幅度提高。     

北碚447锦橙叶片农学参数与其反射光谱的相关性研究

以锦橙叶片为材料,采用野外光谱辐射仪测量叶片的光谱反射率,并对叶片进行水分、氮、钾、磷、叶绿素的含量测定,计算光谱反射率一阶微分、二阶微分.采用统计学相关分析法,分析叶片农学参数与反射光谱之间的相关关系.结果表明:农学参数中只有磷含量与叶片原始光谱反射率有显著性相关,且与反射率一阶微分、二阶微分的相关系数大于与原始光谱反射率的相关系数.所有测定的农学参数都与叶片光谱反射率一阶微分、二阶微分之间均有显著性相关,其中氮含量与反射率一阶微分、二阶微分相关性最强,相关系数绝对值达到0.9以上.这说明利用微分技术可以增强叶片农学参数与光谱信息的相关性,并为高光谱遥感定量估算锦橙农学参数提供理论依据.     

基于线性回归分析的东平湖叶绿素含量监测

利用2007年5月27日中巴资源卫星遥感数据与该日同步湖面多点观测资料,对东平湖水体叶绿素a含量与不同波段遥感值的关系进行了定量分析,发现B1-B3以及B5与叶绿素a含量有正幂次关系,B4则与叶绿素a含量有较好的线性相关性;据此选择B3和B5等敏感波段值作为自变量,通过对它们的线性变换,进行叶绿素a定量指标的组合和筛选试验;在此基础上,建立了叶绿素a含量的遥感定量模型.并且利用这一模型计算得到的2007年5月27日东平湖水域多点叶绿素a含量很好地拟合了实测结果.本文给出的东平湖水体叶绿素浓度估算模型,为东平湖水体叶绿素浓度反演监测提供了一定的理论基础,另外,当天气条件相似时,该模型可应用于其它湖区和其他时相的遥感定量分析.     

朱拉扎嘎金矿区地物光谱特征与地球化学成分之间的关系

利用卫星数据和地面光谱测试数据研究地物光谱特征与地球化学成分之间的关系.利用美国陆地卫星Landsat-7的ETM+数据提取研究区的蚀变异常,与区域地球化学水系沉积物测量结果进行关联分析;利用美国光谱分析设备ASD(ASD:FieldSpec-FR),对矿区岩石样品进行光谱测试,提取特征参数并与其化学成分进行对比分析.研究结果表明:卫星数据提取的蚀变异常和化探近矿指示元素Au和Cu等异常空间分布趋势一致;地面光谱测试数据中特征参数H900与Au,Cu,As,Bi,W,Mo和Fe2O3等矿化指示元素具有二次曲线函数的定量关系,这说明在干扰因素少的实验室环境内岩石光谱特征和矿化指示元素之间可以建立定量关系,这种关系支持遥感地球化学测量的开展;现有遥感数据虽不能和矿化指示元素的地球化学异常建立定量关系,但与部分指示元素有很好的相关性,因此,随着遥感技术的发展,遥感数据波段的增加以及去干扰能力的增强,遥感数据也能更精确地反演地物化学成分信息,实现遥感地球化学测量.     

内陆小型湖泊水体氮磷的高光谱遥感估算

利用ASD地物光谱仪进行淀山湖水体的反射光谱测量,并结合同步表层水体采样的氮磷浓度数据,分析氮磷浓度和水体高光谱遥感反射率之间的相关关系,建立了单波段,一阶微分模型和波段比值等氮磷浓度估算模型.研究结果表明,一阶微分模型和波段比值模型可以有效地消除噪声,提高模型的估算精度.所建立的模型对于基于遥感技术进行水体氮磷的监测具有一定的参考价值.     

基于分区的太湖叶绿素a遥感估测模型

以太湖为研究区域,测试水体的反射光谱和表层水质并分析叶绿素的光谱特征,对比MODIS波段并找出与叶绿素a质量浓度相关性较好或对叶绿素a质量浓度变化较为敏感的波段,根据主成分变换后的MODIS图像色调对太湖进行分区并分别用主成分、单波段及波段组合因子建立各区内相应的叶绿素a质量浓度估测模型.结果表明:对太湖合理分区可以提高叶绿素a质量浓度的遥感估测精度;经过主成分变化后的第2主成分,MODIS波段1,3~4,10~14的反射率及波段反射率组合可以较好地估测分区后的叶绿素a质量浓度.     

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。     

长江口及邻近海域水体反射率的模拟

通过对2009年8月和11月水体光学特性的分析发现：长江口邻近海域夏秋两季反射光谱曲线由于悬浮泥沙、浮游植物以及黄色物质的影响呈现4种形状;叶绿素a浓度与浮游植物吸收系数可通过两种方式建立良好关系;将水体各组分光学特性参数化,并结合叶绿素a浓度与吸收系数的两种关系分别建立水体反射光谱参数模式,从而可以对水体遥感反射光谱进行模拟,模拟曲线的均方根误差分别为0.004 4和0.004 5.在模式的建立中,根据长江口海域水体组分浓度的分布状况,对悬浮泥沙浓度以及叶绿素a浓度进行分类,得到不同水体组分浓度下反射率光谱曲线;然后分别获得模式参数并进行模拟,得到的反射率模拟曲线与实测相对均方根误差为0.003 5,具有更高的模拟精度.     

基于多光谱遥感的水质监测处理方法与分析

基于定量遥感理论和方法，将多光谱遥感数据和实测水质数据相结合，研究了水生态环境的空间分布，并对其进行了分析和评价．探讨了多光谱水遥感图像的处理方法和水质参数的数学回归模型，并以太湖水域的悬浮物含量为例，进行了回归分析．结果表明，采用遥感手段对水质进行监测是可行和正确的，由遥感数据得到的太湖水域悬浮物含量的空间分布也与太湖水域的实际情况相符．     

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。     

浑水间歇入渗特性研究

利用大田浑水间歇入渗试验资料，探讨了浑水间歇入渗特性及其规律，在此基础上，针对浑水含沙率，波涌灌周期数，循环率等技术要素对浑水间歇入渗特性及减渗效果的影响进行了分析研究，此项成果为进一步研究浑水波涌灌技术奠定了基础。     

水体结冰期营养盐和叶绿素a的分布特征

以长春市某公园景观水体为研究对象, 对其在冰封过程中营养盐在冰层和水体中的存在形态、 叶绿素a等的时空分布特征, 以及营养盐与叶绿素a之间的关系进行研究. 结果表明, 冰封条件下, 冰层中营养盐的含量约为水体中的1/3, 叶绿素a约为水体中的1/5. 水体中的氮主要以无机氮的形态存在, 且 ρ_NH+4>ρ_NO-3>ρ_NO-2; 磷以溶解性总磷为主; 叶绿素a在冰封过程中缓慢增长. 底层水体中,ρ_NH+4, _TP高于上层水体.     

Pumping of nutrients to ocean surface waters by the action of propagating planetary waves

Primary productivity in the oceans is limited by the lack of nutrients in surface waters. These nutrients are mostly supplied from nutrient-rich subsurface waters through upwelling and vertical mixing, but in the ocean gyres these mechanisms do not fully account for the observed productivity. Recently, the upward pumping of nutrients, through the action of eddies, has been shown to account for the remainder of the primary productivity; however, these were regional studies which focused on mesoscale (100-km-scale) eddies. Here we analyse remotely sensed chlorophyll and sea-surface-height data collected over two years and show that 1,000-km-scale planetary waves, which propagate in a westward direction in the oceans, are associated with about 5 to 20% of the observed variability in chlorophyll concentration (after low-frequency and large-scale variations are removed from the data). Enhanced primary production is the likely explanation for this observation, and if that is the case, propagating disturbances introduce nutrients to surface waters on a global scale--similar to the nutrient pumping that occurs within distinct eddies.     

复合营养液中N、K对边坡绿化植被生长的影响

选取3个不同浓度N、K含量的复合营养液进行交叉设计,施用于生长7个月的混种边坡绿化植被单体.从外观、叶绿素定量测定、抗逆性参数水平考察复合营养液中不同N、K含量对植被单体草坪草生长的影响,结果表明:复合营养液中施用(K2SO42.62 g,NH4NO34.97 g,CO(NH2)23.85 g)/m2N,K含量营养液对植被草坪的外观、抗逆性的提高有良好的效果.     

大亚湾南澳海域浮游细菌丰度对营养盐添加的响应

2011年9月于大亚湾南澳东山码头附近海域设置生态围隔,通过人为对围隔水体中N、P营养元素的加富试验,进一步分析营养盐添加对浮游细菌的丰度影响。结果表明：营养盐添加能促进生态围隔中浮游细菌丰度的增加;并且N、P同时添加于围隔中的效果要比单独添加的效果好,即能更快促进浮游细菌对营养盐的吸收和利用;浮游细菌对氨氮的吸收利用效率最高,其次是硝酸盐;N、P营养盐的添加影响生态围隔中叶绿素a以及溶解氧浓度的变化,从而间接影响浮游细菌的丰度。     

水葫芦提取植物蛋白废液培养小球藻初步研究

为提高小球藻培养的经济效益和高效资源化综合利用水葫芦,初步研究了水葫芦提取植物蛋白废液对小球藻生长、叶绿素和蛋白质含量的影响。研究结果表明,光照条件下,培养藻液中添加不超过6%体积的水葫芦废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量均随废液添加量的增加而提高,即使培养藻液中不添加任何营养元素而只添加1%～6%体积的废液,小球藻的生长速度及藻体叶绿素和蛋白质含量即可达到和超过基础营养液培养组的小球藻,说明水葫芦提取植物蛋白的废液可极大地提高小球藻培养的经济效益,甚至可完全替代营养盐的添加;但在无光条件下,添加废液对小球藻生长无效,说明未经处理的水葫芦废液尚不能作为小球藻异养培养的营养源。     

分形理论在含沙掺气水流脉动压力分析中的应用

简要介绍分维的定义和计算方法,同时运用相空间重构法,对含沙掺气水流脉动压力信号进行处理,并计算浑水、清水、掺气三种不同水流状况的关联维数。结果表明,不同水流状况具有不同的关联维数,含沙掺气水流运动并非完全随机,而是具有内在有序性。计算得出的不同关联维数反映出不同脉动压力信号序列所具有的不同分形特征,说明动力形成机制、系统复杂程度的差异。     

Unsaturated fatty acid content in seston and tropho-dynamic coupling in lakes

Determining the factors that control food web interactions is a key issue in ecology. The empirical relationship between nutrient loading (total phosphorus) and phytoplankton standing stock (chlorophyll a) in lakes was described about 30 years ago and is central for managing surface water quality. The efficiency with which biomass and energy are transferred through the food web and sustain the production of higher trophic levels (such as fish) declines with nutrient loading and system productivity, but the underlying mechanisms are poorly understood. Here we show that in seston (fine particles in water) during summer, specific omega3-polyunsaturated fatty acids (omega3-PUFAs), which are important for zooplankton, are significantly correlated to the trophic status of the lake. The omega3-PUFAs octadecatetraenoic acid, eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid, but not alpha-linolenic acid, decrease on a double-logarithmic scale with increasing total phosphorus. By combining the empirical relationship between EPA-to-carbon content and total phosphorus with functional models relating EPA-to-carbon content to the growth and egg production of daphnids, we predict secondary production for this key consumer. Thus, the decreasing efficiency in energy transfer with increasing lake productivity can be explained by differences in omega3-PUFA-associated food quality at the plant-animal interface.     

丹江口水库营养程度分析评价及富营养化防治研究

选取丹江口水库丹库和汉库的15个监测断面,采用相关加权综合营养状态指数评价法,对2018年丹江口水库水体营养状态进行了逐月评价,同时对相关水质参数包括高锰酸盐指数、总磷、总氮、透明度和叶绿素a等营养状态参数的权重结果进行了分析.结果表明:2018年丹江口水库总体呈中营养状态,综合营养状态指数范围为31.9～37.9,汉库高于丹库.其中汉库中心、柳陂镇山跟前2个监测断面在7—8月份接近轻度富营养化;总氮和叶绿素a是影响丹江口水库水体营养程度最重要的2个参数,其次是总磷和透明度,高锰酸盐指数对水库水体营养程度影响较小.在营养状态分析和评价的基础上,提出了丹江口水库富营养化防治的对策建议,包括加强水库管理、构建生态过滤净化技术措施、开展水库总氮控制和藻类防治科学研究.