国家自然科学基金(40971215)
- 作品数：34 被引量：297H指数：10
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- 相关机构：南京师范大学中华人民共和国环境保护部佛罗里达大学更多>>
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- 相关领域：环境科学与工程天文地球理学机械工程更多>>
- 基于半分析方法的内陆湖泊水体总悬浮物浓度遥感估算研究被引量：20
- 2011年
- 根据生物光学原理,通过对总悬浮物吸收占水体总吸收比例光谱的分析,确定适宜总悬浮物浓度反演的波段范围;结合以往学者对太湖等水体固有光学特性的研究成果,运用最小二乘法,确定生物光学模型的相关参数,建立了浑浊湖泊水体总悬浮物浓度的单波段估算模型.结果表明,在短波波段,总悬浮物的吸收占水体总吸收的比例较高,出现光饱和现象,不适合总悬浮物浓度的反演;在732～850 nm波段范围悬浮物吸收比例相对较小,是总悬浮物浓度反演的较适宜的波段范围.在该波段范围所建立的总悬浮物浓度单波段反演模型的平均相对误差低于24%,RMSE低于18 mg/L,其中反演效果最好的波段位于825 nm处.该方法反演总悬浮物浓度效果优于传统的经验算法.
- 施坤李云梅刘忠华徐祎凡徐昕马万泉陆超平
- 关键词：总悬浮物太湖巢湖生物光学模型
- 巢湖水体漫衰减系数特性及其影响因子分析被引量：6
- 2011年
- 根据2009年6月巢湖32个样点的实测数据,分析巢湖水体各组分的吸收、后向散射特性以及水体漫衰减系数光谱特征,并通过Lee模型计算各影响因子对漫衰减系数的贡献率,在此基础上,进一步探讨巢湖水体漫衰减系数与各衰减因子浓度的关系.结果表明,非色素颗粒物、有色可溶性有机物(CDOM)吸收均随着波段增加呈现不断衰减趋势,400～660 nm范围内,色素颗粒物吸收的贡献率较平稳,在675 nm处由于色素强吸收,其贡献率在该处形成峰值,此后迅速下降,且色素颗粒物吸收贡献率与非色素吸收贡献率呈现此消彼长的趋势,纯水吸收的贡献率则随着波长不断增加,682 nm以后成为漫衰减最重要影响因子,颗粒物后向散射的贡献率先增大,在571 nm处达到最大,之后贡献率不断减小并维持第二主导因子地位.漫衰减系数与主要衰减因子浓度的相关分析显示,漫衰减系数与悬浮物中无机颗粒物的相关性最好,其次是有机颗粒物,与叶绿素a的相关性较差,532 nm处漫衰减系数与色素颗粒物、非色素颗粒物以及aCDOM(440)等衰减因子浓度的相关关系好于440 nm、676nm、735 nm等波段.
- 金鑫李云梅王桥刘忠华王彦飞张红尹斌徐祎凡徐昕
- 关键词：漫衰减系数散射巢湖
- 基于HJ1A-CCD数据的高光谱影像重构研究被引量：9
- 2013年
- 遥感影像高光谱重构可以从较少的光谱波段还原出丰富的高光谱信息,为水环境遥感提供更加适用的数据源,对内陆水体水色遥感具有重要意义.利用2009年6月13日获取的HJ1A-HSI和HJ1A-CCD数据,构建HJ1A-CCD数据的高光谱重构模型,重构结果表明:①与地面实测数据相比,重构数据和HJ1A-HSI数据在660～900 nm波长范围内的平均相对误差分别为0.305 1和0.337 7;②重构影像信息熵和平均梯度都高于HJ1A-HSI影像.此外,分别利用HJ1A-HSI数据和重构数据建立叶绿素a浓度的三波段反演模型,发现重构数据能得到更高的反演精度.
- 郭宇龙李云梅朱利徐德强李渊檀静周莉刘阁
- 关键词：叶绿素A
- 巢湖水体漫衰减系数空间差异及其遥感反演被引量：4
- 2011年
- 根据2009年6月巢湖32个样点的实测数据,分析巢湖水体漫衰减系数光谱特征、主导因子、空间分布规律以及400-700nm各波段Kd与Kd(490)之间的关系,并在此基础上,建立了Kd的遥感反演模型.结果表明:巢湖水体Kd具有一致的光谱特征,400-600nm之间Kd随波长的增加呈指数衰减趋势,在600-700nm之间的变化较小,部分点位在波长675nm附近出现峰值,700-900nm之间Kd呈现出类似于纯水的吸收光谱特征;巢湖中无机颗粒物是水体漫衰减的主导因子,有机悬浮物影响次之,CDOM的影响最小;巢湖东半湖区Kd(490)普遍高于西半湖区,巢湖中部Kd(490)等值线分布较密集,湖区其他部分则相对稀疏;利用591、702、842nm处的遥感反射率进行多元线性回归反演得到的Kd(490)与实测Kd(490)之间的平均相对误差为7.85%;同时,400-550nm波段范围内,可以利用线性关系和Kd(490)对Kd(λ,λ≠490nm)进行参数化表示,在550-700nm波段范围则可采用常数与Kd(490)的乘积来表示Kd(λ,λ≠490nm).通过遥感反射率反演Kd(490),进而推算Kd(λ),其结果与实测Kd之间的平均相对误差为6.14%.
- 金鑫李云梅王桥刘忠华王彦飞尹斌张红徐祎凡徐昕朱利吴传庆
- 关键词：漫衰减系数多元线性回归参数化巢湖
- 基于QAA算法的巢湖悬浮物浓度反演研究被引量：6
- 2012年
- QAA(quasi-analytical algorithm)算法基于辐射传输原理,估算水体后向散射系数,是目前较为成熟的半分析模型方法.2009年6月对巢湖水体进行野外实测,在获得遥感反射率、吸收衰减系数、悬浮物浓度(cTSM)等数据的基础上,构建了巢湖水体cTSM的近红外双波段反演模型,并将QAA算法计算得到的后向散射概率作为输入,以期提高cTSM的反演精度.结果表明,①对巢湖水体而言,807 nm和834 nm是构建近红外双波段模型的最佳波段,807 nm处的单位散射系数为0.411 m2.g-1,834 nm处的单位散射系数为0.395 m2.g-1;②利用QAA算法计算得到的巢湖水体的后向散射概率为0.029,将该值输入反演模型后,cTSM的反演精度与输入其他经验值相比得到明显提高,反演值与实测值的均方根误差RMSE和平均相对误差绝对值MAPE分别达到12.143 mg.L-1和24.378%;③在cTSM较高的站点(近似高于30 mg.L-1),利用近红外双波段模型反演的悬浮物浓度结果更为稳定和可靠.
- 张红黄家柱李云梅徐祎凡刘忠华徐昕
- 关键词：巢湖悬浮物浓度近红外
- 基于环境一号卫星高光谱遥感数据的巢湖水体叶绿素a浓度反演被引量：34
- 2010年
- 三波段模型是基于生物光学模型构建的叶绿素a浓度反演半分析模型,是目前反演内陆富营养化浑浊水体叶绿素a浓度效果较好的方法.本文通过星地同步实验,分析巢湖水体各组分光谱特征,分别基于地面实测数据与环境一号卫星高光谱遥感数据建立三波段模型反演巢湖水体叶绿素a浓度.结果表明,由于特征波段在不同数据源的位置不同,导致了两个模型波段选择及反演精度的差异.因此,只有在充分考虑遥感数据的光谱特征的条件下,分析遥感信息理论和实际图幅影像有效结合在一起的地物信息,才能进一步优化三波段模型的波段选择,实现遥感数据定量反演水体叶绿素a浓度的目标.
- 杨煜李云梅王桥王彦飞金鑫尹斌张红
- 关键词：叶绿素A遥感巢湖环境一号卫星
- 基于太湖气溶胶类型分区的环境一号卫星CCD大气校正被引量：7
- 2010年
- 由两颗卫星组成的环境卫星星座系统所提供的CCD数据具有较高的时间分辨率,使其在内陆湖泊水环境遥感监测中具有较大的应用潜力,对其有效的大气校正方法的研究则是其定量化参数反演的前提.基于准同步的MODIS数据辅助,根据气溶胶的差异性,将太湖划分为北部湖区、其他湖区两块区域,利用辐射传输模型,研究太湖环境一号CCD数据大气校正的方法,并对2009年4月17、21、25日数据进行大气校正.研究结果表明,该大气校正方法直接使用较为成熟的MODIS各类产品,克服了传统大气校正中依赖于现场同步测量大气参数的缺陷,能够快速、有效地完成环境一号CCD数据的大气校正.基于气溶胶类型对太湖进行分区后,所求算的遥感反射率精度高于6S模型和暗像元等大气校正方法得到的结果.
- 金鑫李云梅王桥王彦飞尹斌张红吴传庆
- 关键词：大气校正MODIS太湖
- 基于感光色素吸收信号的太湖藻类识别被引量：2
- 2010年
- 铜绿微囊藻和斜生栅藻是太湖"水华"的主要藻种,基于室内纯铜绿微囊藻、斜生栅藻组成色素的吸收系数,通过四阶微分、标准化系数等方法对太湖水体浮游植物中铜绿微囊藻和斜生栅藻进行识别,并确定其组成比例。结果表明,纯藻组成色素的吸收系数应用于其在太湖水体浮游植物中比例的确定和识别中,能够全面考虑辅助色素的识别作用,较好地避免非色素物质吸收信号的干扰,具有较好的识别效果。太湖水体浮游色素中铜绿微囊藻比例最高,斜生栅藻次之,由夏季向冬季过度中,铜绿微囊藻比例不断减小,斜生栅藻的比例逐渐升高,但铜绿微囊藻比例仍略高于斜生栅藻;铜绿微囊藻的区域分布差异性较小,但时间差异性相对较大,而斜生栅藻恰恰相反,空间分布差异性较大而时间分布差异性较小。
- 黄昌春李云梅孙德勇乐成峰王利珍
- 基于HJ-1号卫星数据的太湖悬浮物浓度空间分布和变异研究被引量：8
- 2011年
- 以太湖为研究区,利用环境1号卫星第4波段建立的线性模型反演了太湖悬浮物浓度,得到2009年全年太湖悬浮物质量浓度空间分布特征。通过等间距的布点和地统计学的相关原理,揭示太湖悬浮物浓度的空间变异特征。结果表明:2009年太湖悬浮物浓度值比较高,大都集中在30～50 mg/L和50～70 mg/L,高值区从西北太湖或西南太湖区域逐渐向湖心扩散,最终在湖心形成大面积区域。通过地统计学分析发现,太湖悬浮物具有块金效应和强烈的空间相关性,其中6月份的变程最小,为9.2 km,而2009年其他月份的变程都大于20 km。
- 夏叡李云梅吴传庆金鑫王彦飞
- 关键词：遥感悬浮物地统计学
- 太湖水体浮游藻类吸收系数及影响因素分析被引量：2
- 2010年
- 探讨研究了太湖水体浮游藻类的吸收系数的空间变化特征及其影响因素,2009年4月对太湖52个样点进行野外采样,并测量总叶绿素a浓度和浮游藻类的吸收系数。分析了色素包裹效应对比吸收系数的影响,通过计算得到太湖水体不同区域的色素包裹因子,并对浮游藻类的吸收系数进行包裹效应的校正;利用浮游藻类在440nm的吸收系数(aph(440))与675nm吸收系数(aph(675))的比值以及标准化比吸收系数谱来衡量太湖水体在不同区域、不同波段处,辅助色素对比吸收系数的影响。结果表明:(1)太湖水体在短波处浮游藻类的比吸收系数变化较大,而在675nm变化相对较小,梅梁湾水体的比吸收系数要低于其他区域的。(2)太湖水体比吸收系数的空间差异受包裹效应影响较为严重,包裹效应对比吸收系数空间变化的影响梅梁湾的水体要大于其他区域的,近岸水体要大于离岸较远的水体。(3)辅助色素对比吸收系数的影响相对较弱,主要集中在短波波段处,梅梁湾等水体辅助色素对浮游藻类的比吸收的影响要小于其他区域的。
- 施坤李云梅杨煜王彦飞金鑫张红尹斌
- 关键词：太湖浮游藻类
