基于哨兵-2MSI数据的高邮湖水体叶绿素a浓度和总悬浮物浓度遥感反演

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作者 陈宇洁 陈志芳 +1 位作者 邹丽 王厚俊 《环境监控与预警》 2024年第6期21-28,共8页

哨兵-2号卫星多光谱成像仪(MSI)数据的空间分辨率高,重访周期短,适用于高邮湖这类中小型湖泊的水质反演。利用实测水体光谱数据模拟出哨兵-2 MSI数据,并建立了适用于该数据在高邮湖反演叶绿素a(Chl.a)浓度和总悬浮物(TSM)浓度的模型。... 哨兵-2号卫星多光谱成像仪(MSI)数据的空间分辨率高,重访周期短,适用于高邮湖这类中小型湖泊的水质反演。利用实测水体光谱数据模拟出哨兵-2 MSI数据,并建立了适用于该数据在高邮湖反演叶绿素a(Chl.a)浓度和总悬浮物(TSM)浓度的模型。经过验证,Chl.a的反演均方根误差(RMSE)为8.02μg/L,平均相对误差(MRE)为18.4%,TSM的反演RMSE为16.2 mg/L,MRE为23.3%,表明该模型具备理想的反演精度。利用哨兵-2 MSI数据和建立的反演模型,可以获得高邮湖Chl.a和TSM时空分布情况。初步分析发现,高邮湖这2项水质参数的分布与湖内的围网养殖和入湖径流之间存在一定关系。 展开更多

关键词 高邮湖 叶绿素a浓度 总悬浮物浓度 遥感反演 哨兵-2号卫星 多光谱成像仪数据

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黄、东海区总悬浮泥沙对HY-1 CCD数据叶绿素浓度反演的影响 被引量：4

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作者 马超飞 唐军武 +1 位作者 王其茂 郭茂华 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B10期115-120,共6页

悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用，我国近岸水体受其影响更为严重。利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据，详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓... 悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用，我国近岸水体受其影响更为严重。利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据，详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓度与遥感反射率之间的关系，确立了悬浮泥沙含量对叶绿素浓度反演的影响方式，从而获得了不同悬浮泥沙含量条件下，HY-1卫星CCD等效波段的叶绿素浓度反演模式。分析结果表明，将总悬浮泥沙含量小于6mg／L定义为中低混浊度水体，把大于6mg／L定义为中高混浊度水体，然后通过选择不同的悬浮泥沙修正指数分别建模，相关性能够达到实用反演的要求。建模的精度分别为：中低混浊度水体，相关性R^2=0．919，平均相对误差=0．277；中高混浊度水体，相关性R^2=0．877，平均相对误差=0．564。中高混浊度水体叶绿素浓度的反演误差较大，主要体现在低叶绿素浓度区(Cchl<1mg／m^3)，表明利用CCD数据反演中高混浊度水体低值叶绿素浓度模式还有待于进一步完善。 展开更多

关键词 HY-1 CCD 黄、东海 总悬浮泥沙影响 叶绿素浓度反演 经验模型

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基于Sentinel-2卫星数据的城市湖泊湿地叶绿素A及总悬浮物浓度定量监测分析——以长沙市松雅湖为例

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作者 肖海 陈铸 +2 位作者 徐思源 全思湘 张泰 《国土资源导刊》 2024年第1期129-134,共6页

将湖南省长沙市松雅湖生态湿地湖泊作为研究区,以2016年12月9日和2020年11月8日两期Sentinel-2卫星MSI影像为基础数据源,基于二类水体区域性近岸海域水色算法(C2RCC),对监测区的叶绿素A浓度及总悬浮物浓度进行反演。监测结果表明,秋冬季... 将湖南省长沙市松雅湖生态湿地湖泊作为研究区,以2016年12月9日和2020年11月8日两期Sentinel-2卫星MSI影像为基础数据源,基于二类水体区域性近岸海域水色算法(C2RCC),对监测区的叶绿素A浓度及总悬浮物浓度进行反演。监测结果表明,秋冬季节,松雅湖水生态修复区的叶绿素A浓度和总悬浮物浓度平均值与非修复区相比,呈现整体偏低的趋势。随着时间推移,松雅湖三个区域的整体叶绿素A浓度和悬浮物浓度均有明显降低。研究结果表明,此方法可为快速高效开展生态湿地湖泊水体的生态状况评价提供基础数据支撑。 展开更多

关键词 叶绿素a浓度 总悬浮物浓度 遥感反演 C2RCC算法 湖南

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黄东海二类水体三要素浓度反演的神经网络模型 被引量：21

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作者 唐军武 丁静 +3 位作者 田纪伟 宋庆君 王晓梅 吴奎桥 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期83-88,共6页

根据2003年春季黄东海水色联合试验中获取的高质量现场数据,建立了由遥感反射率反演三要素浓度的神经网络(NN)模型,并将NN模型与经验统计算法的结果进行了比较.提出了两种NN算法,一种是同时反演三要素浓度,另一种是一个NN模型只反演一... 根据2003年春季黄东海水色联合试验中获取的高质量现场数据,建立了由遥感反射率反演三要素浓度的神经网络(NN)模型,并将NN模型与经验统计算法的结果进行了比较.提出了两种NN算法,一种是同时反演三要素浓度,另一种是一个NN模型只反演一种成分.三要素浓度同时反演的NN模型精度不及经验统计算法,平均相对误差分别为叶绿素44.4%,总悬浮物40.5%,黄色物质48.8%.独立反演叶绿素和总悬浮物浓度的NN模型精度稍高于经验统计算法,平均相对误差分别为叶绿素32.5%,总悬浮物29.4%.NN模型的不同输入波段组合可反映出黄、东海水色三要素对不同光谱波段的灵敏度.误差敏感性分析表明,单独反演总悬浮物和黄色物质浓度的NN模型对输入信号的±5%波动不敏感,误差变化与统计算法相当.单独反演叶绿素浓度的NN模型对输入信号±5%波动的一种情况较为敏感.本文提出的NN模型是在可信的现场数据集训练下得到的可初步应用的结果. 展开更多

关键词 反演 黄色物质 东海 二类水体 遥感反射率 悬浮物浓度 海水 叶绿素 水色 春季

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基于HJ-1A卫星超光谱数据的太湖叶绿素a浓度及悬浮物浓度反演 被引量：21

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作者 杨婷 张慧 +1 位作者 王桥 赵巧华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3207-3214,共8页

通过对2010年5月2日太湖HJ-1A卫星超光谱影像的几何纠正和6S模型辐射校正,以及水体实测光谱数据和影像光谱数据分析,将太湖28个水体采样点光谱数据分别进行归一化处理和一阶微分处理后,选取和水质参数相关系数最大的波段或波段组合建立... 通过对2010年5月2日太湖HJ-1A卫星超光谱影像的几何纠正和6S模型辐射校正,以及水体实测光谱数据和影像光谱数据分析,将太湖28个水体采样点光谱数据分别进行归一化处理和一阶微分处理后,选取和水质参数相关系数最大的波段或波段组合建立反演模型,获得太湖叶绿素a浓度以及悬浮物浓度的空间分布图.研究表明,超光谱影像B73波段(682.785nm)处的归一化光谱数据和叶绿素a浓度相关性最高,泥沙遥感参数(Sr)和悬浮物浓度相关性最高,与水体实测光谱数据的相关性分析结果相同,模型预测值和实测值的平均相对误差均在30%之内,水质空间分布图与实地调查结果一致,因此,HJ-1A卫星超光谱数据可以借鉴水体实测光谱数据不同水质参数敏感波段的分析结果,很好地应用于水质定量遥感. 展开更多

关键词 HJ-1A卫星 超光谱数据 反演模型 叶绿素a浓度 悬浮物浓度 定量遥感

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基于多时相主被动遥感的漓江水面监测与水质参数反演(2016-2020年) 被引量：12

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作者 刘曼 付波霖 +6 位作者 何宏昌 解淑毓 仇继圣 孙习东 龚烨云 劳植楠 左萍萍 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期687-705,I0002,共20页

以漓江流域为研究区域,以2016-2020年Landsat 8 OLI、GF-1、Sentinel-2A及Sentinel-1A逐月影像为数据源,选用归一化水指数(NDWI)、改进型归一化水指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)、归一化差值池指数(NDPI)、后向散射系数(S)与主被动... 以漓江流域为研究区域,以2016-2020年Landsat 8 OLI、GF-1、Sentinel-2A及Sentinel-1A逐月影像为数据源,选用归一化水指数(NDWI)、改进型归一化水指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)、归一化差值池指数(NDPI)、后向散射系数(S)与主被动遥感加权指数(JQ)提取漓江水体信息,采用二类水体区域性近岸海域水色算法(C2RCC)、最大叶绿素指数(MCI)、双波段比值法(Double R)及叶绿素反射峰强度(ρchl)4种方式,反演漓江水体叶绿素a(Chl.a)与总悬浮物质(TSM)浓度.将漓江划分为278个基本评价单元,利用水面变化区域差异值(WDr)、河岸线发育系数(SDI)与水体信息变化动态度(K)等指标定量分析漓江上、中、下游枯水期和汛期的水文和水质信息的年内时空动态变化,得出以下结论:(1)主被动遥感加权指数JQ与NDPI指数的提取效果优于NDWI、MNDWI、EWI指数与后向散射系数,但与JQ指数相比,NDPI指数提取精度更高、可信度更强.(2)基于C2RCC算法反演的Chl.a浓度的均方根误差(RMSE)处于0.18~7.88 mg/m^(3)之间,TSM浓度的RMSE为0.17~12.55 g/m^(3),可较好地反映漓江水质参数变化情况.(3)基本评价单元的划分可清楚地分析出上、中、下游地区水域水面宽度、水域面积、Chl.a与TSM浓度的连续变化情况,实测数据则依靠站点监测,所得结果较分散,无法进行连续性分析.(4)漓江5-10月降水较多、水体流动性强,大部分地区平均水面宽度在100~250 m范围内,水体富营养化程度低,水质较好,但2月水质最差,水体富营养化程度较高地区主要集中于上、中游的兴安县、灵川县等城镇居民区以及下游旅游开发区较多的兴坪镇. 展开更多

关键词 漓江流域 主被动遥感加权水体指数 基本评价单元 叶绿素a和悬浮物质浓度反演 时空动态分析

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太湖富营养化水体比辐射率测量及MODIS水体温度反演应用 被引量：3

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作者 阎福礼 林亚森 +1 位作者 王世新 周艺 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第6期784-793,共10页

比辐射率是遥感温度反演的重要参数,水体成分变化会改变水体热辐射物理性质,对比辐射率造成影响。目前研究水体成分对水体比辐射率影响的研究比较缺乏。利用搭配PIKE积分球的Nicolet iS50傅里叶红外光谱仪测定不同浓度浮游藻类、悬浮物... 比辐射率是遥感温度反演的重要参数,水体成分变化会改变水体热辐射物理性质,对比辐射率造成影响。目前研究水体成分对水体比辐射率影响的研究比较缺乏。利用搭配PIKE积分球的Nicolet iS50傅里叶红外光谱仪测定不同浓度浮游藻类、悬浮物对水体比辐射率的影响,提出一种二类水体比辐射率的计算模型,基于该公式计算MODIS影像在分裂窗算法中的比辐射率响应与太湖表面温度,并进行空间分析与精度评价。实验结果表明:蓝藻与悬浮物对水体比辐射率都有影响,悬浮物影响更显著;在综合考虑叶绿素a和悬浮物的条件下,与传统水温反演结果相比,偏差最大可达1.21℃;在较低浓度的悬浮颗粒物条件下,浮游藻类叶绿素a浓度对温度反演的最大偏差达0.86℃,在较低浮游藻类叶绿素a浓度条件下,悬浮颗粒物浓度对温度反演的最大偏差达0.98℃。真实性检验结果表明,蓝藻和悬浮物浓度对温度反演的最大影响值达到0.78℃,多数验证点的影响值在0.53~0.78℃之间。研究表明,引入蓝藻与悬浮物浓度的比辐射率校正函数能够有效降低水体表面温度的遥感反演误差。 展开更多

关键词 叶绿素a浓度 悬浮物浓度 比辐射率 表面温度反演

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基于环境一号卫星的内陆水体水质多光谱遥感监测 被引量：31

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作者 朱利 姚延娟 +3 位作者 吴传庆 张永军 陈静 王颖 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第2期81-84,F0003,共5页

基于环境一号卫星多光谱数据,针对我国内陆水体开展遥感监测研究。该研究建立分地区分季节经验模型反演叶绿素a浓度,基于生物光学模型的近红外单波段方法反演悬浮物浓度,以悬浮物浓度间接反演透明度,最终基于叶绿素a和悬浮物获得基于遥... 基于环境一号卫星多光谱数据,针对我国内陆水体开展遥感监测研究。该研究建立分地区分季节经验模型反演叶绿素a浓度,基于生物光学模型的近红外单波段方法反演悬浮物浓度,以悬浮物浓度间接反演透明度,最终基于叶绿素a和悬浮物获得基于遥感监测的内陆水体营养状态指数。以2009年6月巢湖同步观测试验验证本文的水质参数反演算法,表明叶绿素a浓度反演精度不如悬浮物浓度,两者反演精度符合水环境监测业务需求。 展开更多

关键词 环境一号卫星 内陆水体 遥感反演 叶绿素a 悬浮物浓度 透明度 营养状态指数

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环境遥感

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《环境工程技术学报》 CAS 2010年第3期104-104,共1页

关键词 高光谱数据 叶绿素 三波段 环境科学 秸秆禁烧 太湖水 反演精度 环境遥感 悬浮物浓度 中科院

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陆内水体水质遥感研究进展及展望

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作者 张红涛 马全良 《河南科技》 2019年第23期153-155,共3页

本文对近年来水质遥感主要监测的悬浮物、叶绿素a、黄色物质、总磷和总氮的反演模型进行综述,并指出发展潜力较大的研究方向,为未来水质遥感研究提供参考。

关键词 水质遥感 反演模型 悬浮物 叶绿素a 黄色物质 总磷 总氮

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东亚海域SeaWiFS通用算法和SOA算法的比较

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作者 朱丽萍 李丽萍 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2013年第4期163-172,共10页

为了比较SeaWiFS计划中使用的K09光谱优化算法和S03通用算法在不同海域的反演情况，利用不同海域（尤其是东亚海域）现场观测的遥感反射率、叶绿素浓度等数据进行对比印证研究。结果显示，在悬浮泥沙和黄色物质影响大的水域，K09算法反... 为了比较SeaWiFS计划中使用的K09光谱优化算法和S03通用算法在不同海域的反演情况，利用不同海域（尤其是东亚海域）现场观测的遥感反射率、叶绿素浓度等数据进行对比印证研究。结果显示，在悬浮泥沙和黄色物质影响大的水域，K09算法反演结果较S03好，平均相对偏差为26％～48．5％，随波长减小而增加；在较清澈水域，S03算法在较短波段（490-412nm：25．9％～45．1％）总体反演结果好于K09算法，但K09算法在长波段反演结果较好（510nm：29．2％，555nm：26％）。进一步分析发现，可见光波段遥感反射率反演结果偏低主要与悬浮泥沙含量和吸收性气溶胶的存在有关，反演结果偏高则主要与黄色物质含量有关。最后，叶绿素a反演结果显示S03算法总体较K09算法要好，显示了叶绿素波段比算法的鲁棒性。 展开更多

关键词 悬浮泥沙 黄色物质 遥感反射率 叶绿素a浓度 吸收性气溶胶

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