HJ-1A/1B卫星CCD影像的鄱阳湖6S大气校正研究

HJ-1A/1B卫星CCD数据具有较高的空间、时间分辨率,在内陆湖泊水色遥感定量监测中有较大的应用潜力,大气校正是其需要解决的首要问题.采用6S模型对2009年10月24日鄱阳湖HJ-1A/1B卫星CCD影像进行大气校正处理,并用实测数据进行了对比分析,结果表明6S模型校正后的CCD影像水体遥感反射率能表现鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度入江水道高于主湖区的空间分布特征;二波段(绿光波段)和三波段(红光波段),大气校正结果精度较高,平均相对误差分别为9.6%、12.6%,最小相对误差分别达到3.0%、1.6%;一波段(蓝光波段)、四波段(近红外波段)大气校正结果误差较大,建议参数反演时尽量避免采用这两个波段.     

武汉东湖叶绿素a和悬浮物浓度的高光谱遥感反演模型研究

本文以武汉东湖为实验区,以主要水质遥感监测指标叶绿素a和悬浮物为主要研究对象,利用水体光谱数据和同步观测的水质参数浓度数据,研究了东湖叶绿素a和悬浮物定量遥感反演特征波段与波段组合,在此基础上构建了经验模型。     

基于GF-1卫星遥感影像提取水体的方法比较

选用GF-1卫星遥感影像为主要数据,以南水北调京石段主要水源地之一岗南水库为研究区域,依据GF-1卫星影像各个波段地物的光谱特征信息,采用单波段阈值法、谱间关系法、水体指数法提取水体信息。同时提出一种基于主成分分析的综合方法提取研究区域水体信息。对4种水体提取方法进行比较分析,实验证明主成分分析综合方法可以提取完整准确的水体边界,并且抑制了95%以上的非水体信息,明显改善了水体信息提取精度。     

基于高分六号卫星遥感影像的太湖叶绿素a质量浓度反演

针对太湖叶绿素a浓度反演大多采用低中分辨率遥感数据,缺少基于高分辨率遥感数据研究的现状,采用高分六号卫星遥感影像,运用波段比值模型、归一化差异叶绿素指数（NDCI）模型和三波段模型定量反演了太湖蓝藻的叶绿素a质量浓度,并采用2018年10月28日、2019年4月6日和2019年6月3日的高分六号卫星遥感影像对3种模型的反演精度进行了验证。结果表明,采用NDCI模型的平均相对误差、均方根误差和平均绝对误差最小,NDCI模型具有更好的精度和稳定性,更适合高分六号卫星遥感影像在太湖叶绿素a质量浓度反演方面的应用。     

基于HJ-1卫星CCD数据的长江中游武汉河段悬浮物浓度反演

环境一号(HJ-1)卫星是我国自发研制的专门用于环境和灾害监测的光学卫星.其数据获取周期短、空间分辨率高,能及时、连续、准确地监测悬浮物浓度时空变化,在内陆二类水体遥感监测方面具有良好的应用前景.该文以长江中游武汉河段为研究区,利用HJ-1卫星CCD数据第1、3波段建立了具有较高精度的悬浮物浓度反演模型,并对2008年11月14日武汉河段悬浮物浓度进行了反演,得到其空间分布图.结果表明,该模型的悬浮物浓度反演均方根误差(RMSE)为8.84mg/L,平均绝对百分比误差(MAPE)为13.6%.从空间分布来看,在武汉附近,长江干流悬浮物浓度高于支流汉江,江心洲滩附近水体悬浮物浓度偏高.     

淀山湖微量水质参数卫星高光谱遥感估算

水质参数总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数、pH等是表征湖泊水质的重要指标,利用遥感技术可对其进行大范围定量监测,掌握水质参数的实时变化动态.以淀山湖为研究对象,利用HJ-1A卫星HSI高光谱遥感数据,分析了这些水质指标与单波段反射率、不同波段之间反射率的比值以及不同波段之间反射率的差值之间的相关关系,给出最佳波段组合.建立了9个水质参数与水体光谱反射率之间的估算模型,并对淀山湖水体的9项主要水质参数进行估算,可为基于HJ-1A卫星的水环境业务化监测提供借鉴.     

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.     

基于环境一号卫星影像的内陆水体叶绿素a浓度遥感定量反演模型研究

叶绿素α是反映内陆水体富营养化程度的一个重要参数,通过遥感定量反演模型提取叶绿素α浓度是内陆水体富营养化监测的重要途径。以典型的内陆水体——太湖为实验区,基于环境一号CCD多光谱数据和同步地面实测叶绿素α浓度数据,建立了以CCD4/CCD2为自变量的叶绿素α浓度反演经验模型。基于环境一号HSI高光谱数据,结合内陆水体中叶绿素α、悬浮物、黄色物质和纯水的固有光学特性以及三波段模型理论,选取了反演叶绿素α浓度的三个最优波段:HSI73、HSI74、HSI87,并建立三波段模型。最后通过两种定量反演模型对比实验。实验结果表明基于HSI高光谱数据的三波段模型反演精度更高,可以有效的用于内陆水体的叶绿素α浓度反演。研究为内陆水体叶绿素α浓度定量反演提供了研究基础。     

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.     

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。     

基于污染压力-退化表征的珠江河口湿地土壤退化评价

湿地土壤质量的综合评价对湿地土壤生态系统的优化管理与恢复措施的实施具有重要意义. 本文基于珠江 河口湿地污染现状和PSR(压力-状态-响应)体系,从社会和污染因素选取9个压力指标,从生物和非生物方面选取11个 状态指标,从教育、管理和科研方面选取了3个响应指标,构建了珠江河口湿地土壤退化指标评价体系. 运用数据归一化 方法计算每个采样点的退化指数(ID)和综合健康指数(ICH),然后,运用 YAAHPV3层次分析软件对研究区3个典型样 点进行退化分析,结果表明:珠江三角洲湿地的大部分地区的ICH为6.73~37.52,显示土壤普遍呈现亚健康状况;番禺 区以污染为主的退化驱动比南沙区以围垦为主的退化驱动强度更大,3个典型湿地样点土壤的退化程度由大到小依次 为11涌洪奇沥湿地(0.4818)、番禺外贸码头湿地(0.3426)、15涌沟渠湿地(0.1756). 层次分析法评价结果表明,珠江 河口湿地土壤质量状况不容乐观,珠江河口湿地保护和管理工作的重点,应当以治理土壤污染和减小滩涂围垦幅度进行 开展      

应用水色卫星对海水油及COD的遥感探测

应用水色卫星（ＳｅａＷｉＦＳ,１９９７年由美国发射）近海监测海水ＣＯＤ及油污染状况及其分布,在广东珠江口、大亚湾等近海海域,进行了水体波谱测试与分析,建立了与水色卫星相应波段的ＣＯＤ及油的质量浓度信息提取模型,并用此模型处理了１９９８年６月３０日过境的水色卫星图像,得到了珠江口、大亚湾近岸水域ＣＯＤ及油分布的专题图     

基于船舶领域的珠江口通航风险评估

针对珠江口通航水域的交通安全状况,基于动态船舶领域及相关计算模型,建立船舶航行密度、交通冲突和矢量动能风险子模型,并且通过挖掘分析事故数据和船舶动态数据,对载运易发生事故的特殊货物船舶进行附加风险加权;然后,对四项风险因子进行耦合,建立系统性的珠江口通航风险评估模型;最后,针对水域内船舶实时营运状态,率定相关计算参数,运用该耦合模型计算得出"珠江口通航风险综合指数",并将风险指数分为4级.验证分析表明,该通航风险评估模型比较客观实际,可为海事监管提供技术支撑.     

环内伶仃洋河口湾湿地动态变化(1988-2004)

利用多时相的遥感图像和基于知识的分层分类方法对珠江口内伶仃洋湿地的时空变化进行了分析,并结合土地利用转换矩阵分析了近20 a的变化。通过精度分析,4个时相的分类精度大于85%,kappa系数大于0.8,达到较高分类精度。研究表明,1988-2004年间,几类典型湿地(河流、水库、鱼塘、滩涂和红树林)的面积减少了12265.68 hm2,由1988年湿地面积占研究区整个面积的43.35%下降至2004年的39.98%。有91.92%的滩涂转为其他用地,其中39.18%(1760.49 hm2)转为鱼塘,19.45%(873.81 hm2)转为农田,16.53%(742.77 hm2)转为河流,5.14%(230.94 hm2)转为红树林。有80.43%的鱼塘转为其他用地,其中25.67%转为建设用地,22.83%转为城市用地,21.26%转为林地。有62.21%的红树林专为其他用地,其中26.03%(123.12 hm2)转为鱼塘,14.92%(70.56 hm2)转为建设用地,9.46%(44.73 hm2)转为农田。     

珠江口海水养殖区水体、沉积物及水产品中抗生素的分布

采用超声波萃取结合超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法, 研究珠江口(珠海和大亚湾)海水养殖区的水样、沉积物以及水产品(鱼类和贝类)中22种抗生素的污染状况。结果表明, 珠江口海水养殖区的主要污染物是喹诺酮类的诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星和氟甲喹等。珠海沉积物和水样中抗生素污染程度略高于大亚湾。水样中抗生素的浓度范围为0.13 (磺胺甲恶唑)~4.68 (奇霉素) ng/L, 浓度水平受降水影响显著。沉积物中抗生素的浓度范围为0.02 (金霉素)~8.77 (奇霉素) ng/g (干重), 表现出时间累积性。水产品中抗生素浓度范围为0.06 (磺胺甲基嘧啶)~46.75 (诺氟沙星) ng/g (干重), 贝类和鱼类样品中抗生素污染程度接近, 差异性不显著。相关性分析结果表明, 沉积物样品间的污染程度类似, 水产品样品间污染的相似性也较显著, 而不同水样间的污染成分及污染水平差异性较大。     

夏季伶仃洋COD、DO的垂向分布及其影响因素

1999年夏季对珠江口伶仃洋的COD、DO、盐度、温度等项目进行大规模的调研 ,结果表明 :在伶仃洋咸淡水交界海域 ,COD、DO垂向层化现象明显 ,根据其层次结构可分为上中高下低型、上高中下低型、上下高中低型。受淡水径流、咸水入侵和太阳辐射的影响 ,伶仃洋夏季存在稳定的温密跃层 ,水体出现层化。层型水体是影响COD、DO垂向分布最主要的因素 ,底泥和再悬浮有机物的降解耗氧是导致底层水体DO降低的主要原因。     

利用RS+GIS量测水深的可能性

遥感技术应用于水深量测，对水利工程规划，防灾，滩涂开发等方面有较大的实用价值，文文中探讨了运用遥感技术结合地理信息系统量测大范围浅水水域深的可能性，并通过长江口北支水域的试验证明这处可能性，结果表明，遥感技术测水深，效果较好。     

基于BP神经网络的内陆河流水质遥感反演

高效、全面、连续和准确地监测河流及湖库的有机污染能够为水质评价和水体污染防治提供可靠的依据.该文以淮河信阳段干流及其支流潢河、浉河、白露河等水域为研究对象,针对化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)浓度两个重要的水质指标,基于Landsat 8数据和实测水质数据进行相关性分析,构建反演模型得到COD和NH3-N的空间...     

长江口水域水深遥感研究

通过对长江口南支水域Ｌａｎｄｓａｔ－ＴＭ遥感图像进行了水深专题信息的增强处理,选择ＴＭ４／ＴＭ２波段组合,结合当地同一时期实测水下地形图资料,建立了该水域水民影像光谱值之间的统计相关关系,分析了影响水深遥感精度的原因并采用幂函数形式的修正项对相关模式进行修正加以解决,提出：图像处理质量的高低和相关公式建立的好坏是提高水深遥感精度的关键所在。     

珠江河口岸线变化对潮动力的影响

为研究珠江河口岸线变化对潮波特征的影响,基于D-Flow FM(Delft 3D-flow flexible mesh)建立珠江河口二维水动力数值模型,模拟的水位、流速流向结果与观测数据吻合良好。利用T_TIDE对模型结果进行调和分析,通过振幅比、相位差和潮能通量探讨岸线变化对潮汐动力特征的影响。结果表明:珠江河口半日分潮M_2的振幅和1/4日分潮M_4的振幅总体均呈增大的趋势,潮能通量呈减小的趋势。珠江河口整体表现为潮汐不对称加剧,涨潮占优增强。岸线变化通过影响径流作用、河口形态、浅水效应和潮能辐聚作用,影响珠江河口的分潮振幅、相位、潮汐不对称和潮能通量等潮汐特征。由岸线变化带来的潮汐振幅增加、潮汐不对称性加剧和涨潮占优趋势加强,可能会导致风暴潮等沿海灾害和严重的淤积问题。