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相似文献
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1.
湖泊水质遥感的几个关键问题   总被引:7,自引:4,他引:3       下载免费PDF全文
潘德炉  马荣华 《湖泊科学》2008,20(2):139-144
我国目前约有面积大于1km2的湖泊有3000个,绝大部分属高叶绿素和高悬浮物浓度水体,属于典型的Ⅱ类水体,物质组成多样,水体的光学辐射传输复杂,且有大范围的光学浅水.我国的湖泊水质/水色遥感虽然取得了一定进展,但借鉴海洋水色遥感的相关理论和经验,还需要解决以下四个关键问题:1)兼顾海洋沿海水质遥感,发展专用的静止卫星湖泊水质遥感器;2)在当前多光谱遥感资料基础上研发高光谱湖泊水质因子提取的遥感定量化模型,提高反演精度;3)深化湖底底质对湖泊水质/水质遥感影响研究,发展湖底水质遥感反射率精确计算模型;4)发展适用于湖泊水体区域性Ⅱ类水体大气校正方法,并集成反演、遥感产品制作、分发等技术,构建湖泊水体水质/水色业务化运行体系.  相似文献   

2.
非传统湖泊水色遥感的现状与发展   总被引:2,自引:1,他引:1  
外界环境条件以及自身因素的驱动,改变了传统湖泊水色遥感垂向均一的理论假设前提,基于垂向非均匀条件的湖泊水体水色参数的遥感称之为非传统湖泊水色遥感.本文分析了传统水色遥感面临的挑战,且非传统湖泊水色遥感中藻类叶绿素a浓度的垂向分布类型及其定量表达、水下光场分布的定量表达模型与数值模拟方法,给出垂向异质水体遥感反射比的定量表达式,分析了藻类垂向异质对水色参数遥感反演模型的影响,最后提出下一步需要重点关注的问题.  相似文献   

3.
湖泊光学研究进展及其展望   总被引:11,自引:4,他引:7  
张运林 《湖泊科学》2011,23(4):483-497
从湖泊光学研究理论框架、研究方法、水体生物光学特性、有色可溶性有机物(CDOM)生物地球化学循环、光与浮游植物相互关系、沉积物再悬浮光学效应、湖泊水色遥感等几个方面全面回顾了湖泊光学研究进展.湖泊光学研究理论框架主要包括各光学组份吸收、散射、漫射衰减及辐射传输方程;近年来,逐步发展了野外时空格局调查、水动力水华过程连续...  相似文献   

4.
来莱  张玉超  景园媛  刘兆敏 《湖泊科学》2021,33(5):1299-1314
随着湖泊流域经济的快速发展,蓝藻水华频繁暴发的现象越来越严重,水体富营养化已经成为国内外重大环境问题.浮游植物是水体的初级生产者,是衡量水体富营养化程度的主要指标之一,遥感技术则是探测水体浮游植物时空分布的重要手段.在收集整理近千篇国内外水体浮游植物遥感研究论文的基础上,从卫星数据源、研究内容及研究方法等角度,总结了遥感技术在富营养化湖泊浮游植物监测应用的历史进展、研究重点及发展趋势.研究表明,现有的富营养化水体浮游植物遥感研究,以湖泊蓝藻水华问题为切入点,研究视角由水体表层(藻华面积、色素浓度)转至水下三维(藻总量),研究方法从定性识别转向定量反演,研究内容从监测蓝藻水华推进到探测不同类群蓝藻,逐渐形成了以应用为导向,"MODIS/VIIRS大中型湖泊日常监测—GF/Sentinel2小型湖泊针对性监测—无人机应急监测"的浮游植物遥感综合监测体系.上述研究梳理了富营养化水体浮游植物遥感监测湖泊水环境学科的发展动向,以期为从事蓝藻水华生态灾害监测和预警人员提供重要的技术支撑和理论参考.  相似文献   

5.
随着经济社会的快速发展和进步,我国湖库水体富营养化情况越来越严重.卫星遥感在水体营养状态监测方面具有重要潜力,但基于卫星遥感的全国范围内湖库水体营养状态监测和分析方面还鲜有研究.本文基于2018夏季的MODIS卫星遥感数据生产FUI指数产品,构建基于FUI水色指数的湖库营养状态评价方法,监测全国范围内144个重点湖库水体的营养状态等级.结果表明:贫营养、中营养、富营养的湖库比例分别为16%、24%、60%;营养状态在空间上分布不均匀,总体上呈现东高西低的现象;东北山地与平原和东部平原湖区以富营养状态水体为主;西部湖库水体以贫到中营养状态为主,尤其是青藏高原湖区贫营养比例比较高;海拔和地表温度等自然因素与工业点源和农业面源污染等人为因素是湖库营养状态的重要影响因素.  相似文献   

6.
冯炼 《湖泊科学》2021,33(3):647-652
蓝藻水华是全球性的水环境健康问题,对水华暴发过程信息的快速准确获取是制定有效防治措施的关键.卫星遥感因具有大范围、周期性观测的特点,被广泛地用于湖泊蓝藻水华的时空动态监测.本文指出在利用遥感对湖泊蓝藻水华进行研究时,需要注意的4个问题:(1)湖泊水体中泥沙等信号对藻华存在干扰;(2)大气程辐射及水陆边界影响藻华特征提取结果;(3)卫星数据的有效观测频次影响获取的藻华时空变化趋势;(4)卫星遥感难以实现藻华暴发区的叶绿素浓度准确反演.本文分析了形成上述问题的主要原因,并建议相关的研究工作者在选用合适的遥感数据及方法时,对它们的潜在影响进行评估.  相似文献   

7.
遥感技术自诞生以来对于我们从宏观尺度上认识地质体带来了极大的便利,特别是20世纪中叶以来,遥感平台和传感器的制造技术都取得了很大的进步,获取了大量的全球范围的遥感数据,质量也随着传感器的进步有了很大的提高。文中在简要梳理遥感技术发展的过程中,详细阐述了Landsat、SPOT、Quick Bird等几个对于活动构造解译有着里程碑意义的卫星和影像的参数,并系统回顾了光学影像解译随着分辨率发展而取得的进步;简单介绍了当前最新的光学影像对比技术;此外还基于高分辨率卫星影像进行的精细地貌填图技术取得的成果,对遥感技术在未来活动构造研究中可能发挥的作用进行了展望。  相似文献   

8.
陶慜  段洪涛  齐琳  张玉超  马荣华 《湖泊科学》2015,27(6):1140-1150
现有水色卫星主要是针对大洋清洁水体设计,内陆浑浊水体多数波段经常饱和;而发展可以业务化运行的内陆水体叶绿素a算法,为生产实践服务,一直是水色遥感的重点和难点之一.利用2013年巢湖星地同步数据(N=55),通过经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分析方法,选用MODIS唯一不饱和的4个波段(469、555、645、859 nm)数据进行分解,然后回归建模;并使用第三方独立的巢湖实测数据(N=40)进行验证(R2=0.63,URMSE=85.46%).结果表明:该算法用于MODIS影像上,空间分布合理,季节差异明显,且在高悬浮物水体、不同气溶胶条件下均有很好的抗扰动性.实践证明EOF算法可以应用于业务化运行的内陆水体叶绿素a浓度估算,并对其他水色参数反演具有一定的借鉴意义.  相似文献   

9.
秋季太湖悬浮物高光谱估算模型   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
2004年10月,在太湖设置67个采样点,现场测量了水体遥感反射比、后向散射系数和辅助参数,实验室分析了水体的悬浮物浓度和水色要素吸收系数.本文在对遥感反射比光谱分析的基础上,比较了几种水体遥感反射比光谱估算悬浮物浓度的方法,结果发现广泛应用的带比值项的算法,虽然可以应用于太湖总悬浮物浓度估算,但是普遍存在相对误差较高的弱点.通过对光谱的分析,确定了750hm单波段算法的参数,并提出了利用近红外812nm波峰高度来估算水体悬浮物的方法.文中还详细阐述了为什么比值算法等在太湖水体悬浮物浓度估算中相对误差比较高,并解释了利用近红外估算精度高的原因,并指明以上算法在遥感应用中的优点和不足,以及现实水体(水质)遥感对现有遥感器配置和遥感算法的需求.  相似文献   

10.
离散型湖泊水体提取方法精度对比分析   总被引:4,自引:2,他引:2  
基于卫星遥感的陆地水体提取方法多种多样,并且应用广泛.对于水体分布支离破碎的枯水期湖泊,准确的水体提取方法尚不明晰,直接影响湖泊水域面积的提取精度.以鄱阳湖湖区为研究对象,利用ALOS遥感影像,以2.5 m高分辨率全色波段融合影像非监督分类(ISODATA)得到的水体面积为参考值,分别使用归一化水体指数(NDWI)法、NDWIISODATA法和基于近红外(NIR)的ISODATA法提取了10 m分辨率的水体分布,分析了不同方法提取结果之间的差异性及产生原因.结果表明:3种方法均可以较好地提取出水体,但利用ISODATA法提取的水体细部信息更为明显,面积值较NDWI法更大;相对于近红外单波段而言,基于NDWI图像的ISODATA法提取水体的精度更高.纵观3种方法,基于NDWI图像的ISODATA法提取的水体精度最高,基于近红外波段的ISODATA法提取结果次之,NDWI阈值法的提取效果最差.研究结果对于离散型湖泊水体提取方法及数据源的选择等具有重要的借鉴和参考意义.  相似文献   

11.
遥感技术在古丹阳湖演变研究中的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
戴锦芳  赵锐 《湖泊科学》1992,4(2):67-72
根据1987—1988年太湖实测水质数据,利用系统动态聚类分析方法,将17个指标按营养盐、有机质、有毒有害物质三种污染类型进行综合评估,获得了太湖水域各类污染指标空间分布态势及差异特点,揭示了太湖现存的三种污染模式及地域分布状况,为进一步治理和改善太湖水质提供依据。  相似文献   

12.
环境一号星座的A星(HJ-1A)上搭载了超光谱成像仪(HSI),它是具有高光谱分辨率的全新国产遥感数据源,为水质遥感特别是内陆水质遥感提供了新的高光谱数据.但HSI影像的处理方法尚不完善,在广泛应用于水质遥感前对其进行质量研究和评价非常必要.本文针对HSI数据在巢湖水质监测应用方面的适宜性,对信噪比和数据真实性、倾斜条...  相似文献   

13.
This paper focuses mainly on the investigation of water reserve changes in Salt Lake, Turkey, using remote‐sensing data. The study is performed in two stages: (1) correlation analysis for real‐time ground and satellite data and (2) assessment of water reserve changes using multi‐temporal Landsat imagery. First, correlation analysis is conducted to investigate the relationship between digital data from Landsat‐5 TM and spectral (in situ) measurements collected using a field spectroradiometer on the same day and time. A radiometric correction procedure, including conversions from digital numbers to radiance and from radiance to at‐satellite reflectance, is executed to make satellite data comparable to in situ measurements. This procedure show that simultaneous ground and satellite remote‐sensing data are highly correlated (0·84 > R2 > 97) and the near‐infrared region (for this study TM4‐Landsat‐5 TM, band 4) is the best spectral range to distinguish salt and water on the satellite data for the multi‐temporal analysis of the water reserve in Salt Lake. It also shows that the use of shortwave infrared band(s) will result in confusion for the determination of the water reserve in this water‐covered study area. In a second and last phase, the water reserve change in the lake is examined using multi‐temporal Landsat imagery collected in 1990, 2001 and 2005. The remotely sensed, sampled and treated data show that the water reserve in the lake has decreased markedly between 1990 and 2005 due to drought and uncontrolled water usage. It is suggested that the use of water supplies around Salt Lake should be controlled and that the lake should regularly be monitored by up‐to‐date remote‐sensing data (at least annually) for better management of water resources. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
遥感技术在古丹阳湖演变研究中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
戴锦芳  赵锐 《湖泊科学》1992,4(2):69-72
运用适合于湖泊演变研究的遥感图像处理方法,从遥感图像的色调、结构、纹理入手,探讨了不同湖泊演变类型的遥感影像特征和差异性并结合多种历史图件与资料,阐述了古丹阳湖演变的规律,其结果对研究我国东部平原地区湖泊的形成及演变规律有积极意义。  相似文献   

15.
The increasing availability and reliability of satellite remote sensing products [e.g., precipitation (P), evapotranspiration (ET), and the total water storage change (TWSC)] make it feasible to estimate the global terrestrial water budget at fine spatial resolution. In this study, we start from a reference water budget dataset that combines all available data sources, including satellite remote sensing, land surface model (LSM) and reanalysis, and investigate the roles of different non-satellite remote sensing products in closing the terrestrial water budget through a sensitivity analysis by removing/replacing one or more categories of products during the budget estimation. We also study the differences made by various satellite products for the same budget variable. We find that the gradual removal of non-satellite data sources will generally worsen the closure errors in the budget estimates, and remote sensing retrievals of P, ET, and TWSC together with runoff (R) from LSM give the worst closure errors. The gauge-corrected satellite precipitation helps to improve the budget closure (4.2–9 % non-closure errors of annual mean precipitation) against using the non-gauge-corrected precipitation (7.6–10.4 % non-closure errors). At last, a data assimilation technique, the constrained Kalman filter, is applied to enforce the water balance, and it is found that the satellite remote sensing products, though with worst closure, yield comparable budget estimates in the constrained system to the reference data. Overall, this study provides a first comparison between the water budget closure using the satellite remote sensing products and a full combination of remote sensing, LSM, and reanalysis products on a quasi-global basis. This study showcases the capability and potential of the satellite remote sensing in closing the terrestrial water budget at fine spatial resolution if properly constrained.  相似文献   

16.
太湖是我国典型的富营养化湖泊,水温是影响太湖藻类生长的重要环境因子之一,我国环境减灾卫星HJ-1B搭载的红外多光谱相机IRS对太湖水温动态遥感监测具有较大的性能优势.利用6景过境太湖的IRS热红外遥感影像,分别采用单通道普适性算法、辐射传输模型法和单窗算法反演太湖水温,并与实测水温和同期的TERRA/MODIS温度产品进行对比.结果表明,普适性单通道算法反演水温偏高,而辐射传输模型法和单窗算法则偏低;3种算法反演水温的均方根误差在1.001 K以内,单窗算法反演精度最高,其次是辐射传输模型法,再次为普适性单通道算法,而同期MODIS温度产品的均方根误差为1.507 K.3种算法从IRS热红外数据反演的水温直方图均呈正峰态、尖峰状态分布,反演结果能真实地反映太湖水温的空间分布特征.本研究对只有单个热红外通道的卫星传感器开展内陆水体水温遥感监测具有一定的参考意义.  相似文献   

17.
湖泊水情遥感研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
宋春桥  詹鹏飞  马荣华 《湖泊科学》2020,32(5):1406-1420
湖泊作为最直接的淡水资源之一,在人类的生产、生活各方面都占据至关重要的地位.受到全球气候变化与人类活动的影响,湖泊正在发生急剧变化,因而有必要对其进行快速、准确的时空变化监测,从而为水资源管理与保护、未来气候变化预警提供依据.遥感技术的产生与发展为大范围、实时动态的湖泊变化监测提供了难得的契机,它克服了人类对湖泊实地考察的局限性.本文对现有国内外湖泊水情遥感监测技术与方法进行了综合梳理,主要综述了国内外在湖泊水域范围提取、湖泊水位提取、湖泊水量估算、流域水文过程等方面的遥感研究进展情况,重点总结了该领域近年来提出的新方法和新技术.最后,结合当前遥感技术的发展,对未来遥感在湖泊动态变化监测中的应用潜力和趋势进行了简要论述,并对多源遥感数据融合与云计算平台的结合在地表水体连续变化监测中的应用进行了展望.  相似文献   

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