国家自然科学基金(41001205)
- 作品数：4 被引量：15H指数：3
- 相关作者：申茜李俊生张方方张兵张浩更多>>
- 相关机构：中国科学院遥感与数字地球研究所华东师范大学中华人民共和国环境保护部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术理学机械工程环境科学与工程更多>>
- 基于水面光谱数据的官厅水库有色可溶性有机物反演被引量：3
- 2015年
- 有色可溶解性有机物(简称CDOM,又称为黄色物质),存在于所有自然水体中,可以用于指示水体有机物污染的状况。相比于常规采样监测方法,基于遥感数据反演CDOM具有重要优势。但是遥感数据反演CDOM的方法通常具有区域局限性,因此需要对不同区域水体进行反演方法的检验和完善。我国北方水体CDOM遥感反演的相关研究较少,选择位于河北省张家口市和北京市延庆区交界的官厅水库为研究区,利用2013年10月26日获取的水面遥感反射率光谱(Rrs(λ))和实验室测得的CDOM吸收系数(aCDOM(λ))数据,首次进行了CDOM浓度(以440nm处CDOM的吸收系数(aCDOM(440))表示)反演。对半解析方法即QAA-CDOM方法进行了检验和改进,并建立了CDOM反演的经验模型。QAA-CDOM方法反演结果的均方根误差RMSE为0.10,平均相对误差σ为10.8%。通过实测数据计算了每个波段的水面以下上行辐照度与辐亮度的比值Q,代替了QAA-CDOM方法中的固定Q值,对QAA-CDOM方法进行改进,反演结果精度仅略有提升,RMSE=0.09,σ=10.2%。同时,用四个遥感反射率的比值与aCDOM(440)进行回归分析,建立了CDOM反演的经验模型。结果显示Rrs(531)/Rrs(551)与CDOM浓度的相关性最大,决定系数为0.63;基于该波段比值建立的CDOM反演经验模型的反演结果的均方根误差RMSE为0.08,平均相对误差σ为8.8%。经验方法反演结果的精度更高,但需要同步实测数据进行所选波长和模型系数的标定;半解析方法不需要标定,更易于推广。
- 周亚明李俊生申茜张方方
- 关键词：黄色物质CDOMQAA官厅水库
- 湖泊水体固有光学量光谱拟合与分析研究综述被引量：2
- 2014年
- 固有光学量描述了水体的吸收、散射等光学特性,随波长变化而呈现出连续的光谱。固有光学量光谱拟合不仅简化了固有光学量的表达,便于代入水质参数反演的解析模型或是代入模拟水体辐射场的正向模型中去;还有助于利用拟合得到的参量定量地对比不同水体的固有光学特性。本文从非藻类颗粒物吸收系数光谱、有色溶解性有机物吸收系数光谱、浮游植物吸收系数光谱、总颗粒物体散射函数光谱及后向散射系数光谱4个方面出发,归纳了国内外湖泊水体固有光学量光谱数据拟合方法,同时对比了以往文献中的拟合得到的参量,进一步分析总结了这些参量与色素成分、化学组成、细胞粒径、浑浊程度等水体状况的内在关系,并给出了近几年内出现的一些前沿方向。在4类固有光学量中,当前最常用且最被认可的是有色溶解性有机物吸收光谱的拟合,拟合结果常被直接代入到生物光学模型中去。在拟合光谱时,需要更多地重视选用的参考波长、光谱范围、模型类别等拟合方法。拟合非藻类颗粒物吸收光谱、有色溶解性有机物吸收光谱时,建议采用负指数模型而不是取对数后的线性形式模型;采用指数模型拟合浮游植物吸收光谱与叶绿素a浓度的关系时,选择675nm为参考波长要优于选择443nm。在拟合总颗粒物后向散射光谱时,常采用负指数模型或双曲线模型,其中双曲线模型被采用的较多。体散射函数β(ψ0,λ)随波长变化的光谱形状不都相似,有些会在色素吸收特征波长处表现出峰值特征,有些随波长向长波方向移动而递减。本文成果将有助于促进湖泊水体固有光学量的分析与应用。
- 申茜李俊生吴远峰张兵
- 关键词：散射系数湖泊水体
- 基于HJ-CCD的漫湾坝区河流悬浮物浓度遥感反演被引量：5
- 2016年
- 坝区河流悬浮物浓度监测对于评估水利水电工程对河流水质影响具有较大的意义。HJCCD重返周期短、空间分率高等优点,应用于漫湾这种中小尺度坝区水体悬浮物浓度监测有着重要的现实意义。大气校正采用暗像元、FLAASH以及QUick Atmospheric Correction(QUAC)几种常见的基于图像的大气校正方法。大气校正结果表明:暗像元法效果较好,其第2波段和第3波段的平均相对误差分别为16.1%和17.9%。然后,应用其大气校正较好的波段构建适用于研究区的悬浮物浓度反演模型。结果表明,该模型的决定系数为0.92,均方根误差(RMSE)为4.83mg/L,平均相对误差为33.1%。最后,将此反演模型应用于2014年影像质量较好的HJCCD数据上,得到了其悬浮物浓度空间分布图,反映了漫湾坝区附近的悬浮物浓度的变化规律。
- 邢晓达申茜李俊生张方方庞治国吕书强
- 关键词：悬浮物浓度大气校正
- 太湖水面多角度遥感反射率光谱测量与方向特性分析被引量：6
- 2013年
- 水体光场不是各向同性的,其方向性分布规律的研究对于水质参数遥感反演建模具有十分重要的意义。大洋水体光场的二向性研究已经相对比较成熟,而内陆水体光场的二向性分布规律研究仍存在许多问题。水面原位多角度光谱测量数据是分析水体光场二向性的重要依据,但是目前国际上还缺少相关测量设备。设计并制作了一种能够在野外原位测量水面光场二向性的多角度水面光谱测量杆,它可以配合光谱仪测量多个角度的水面遥感反射率光谱。利用该设备在太湖开展了一次水面多角度光谱测量实验,利用该实验获取的数据分析了太湖水面遥感反射率光谱的方向性分布规律,进而给出了能够降低方向性影响的水质参数遥感反演建模策略。
- 李俊生张兵申茜张浩张方方王桥
- 关键词：遥感反射率太湖
