黄浦江上游水域的多光谱遥感水质监测与反演模型

运用遥感、GPS定位技术对黄浦江上游淀山湖及支干流水环境质量中的水质污染进行了监测,探讨了以实际监测数据与遥感多光谱特征数据建立溶解氧和透明度两种水质参数的遥感反演数学模型。结果表明,利用遥感技术和数据能有效地监测水质污染状况与分布情况,是一种较为快速、可行的监测手段。     

内陆水体藻类叶绿素浓度与反射光谱特征的关系

通过研究内陆水体反射光谱特征与藻类叶绿素浓度之间的关系,建立藻类叶绿素高光谱定量遥感模型。在实验地太湖地区,采用高分辨率地物光谱仪实地测量了湖水在可见光和近红外波段（３００－１１００ｎｍ）的反射光谱曲线,并且同时采样分析叶绿素、总悬浮固体物质浓度等水质参数。研究发现在叶绿素浓度较高时（〉５μｇ／Ｌ）,水体光谱反射比Ｒ７０５ｎｍ／Ｒ６７５ｎｍ、叶绿素在７００ｎｍ附近反射峰的位置等与叶绿素浓度有较好的     

基于反射光谱预测土壤重金属元素含量的研究

本文利用实验室实测的土壤反射光谱以及铅、镉、汞等重金属元素数据,进行土壤重金属元素含量快速预测的可行性研究。本文利用偏最小二乘回归方法,研究了反射率(R)、一阶微分(FDR)、反射率倒数的对数(lg(1/R))和波段深度(BD)等对预测精度的影响,对这几种光谱指标预测土壤重金属含量的能力进行了分析和评价,同时分析了多光谱数据估算土壤重金属元素含量的可行性。结果表明,反射率倒数的对数lg(1/R)是估算土壤重金属元素含量最好的光谱指标,尤其是Cd和Pb,检验精度R超过0.82。有机质、铁锰氧化物和黏土矿物对土壤重金属元素的吸附是可见光—近红外—短波红外光谱估算其含量的机理。多光谱数据同样具有估算土壤重金属元素含量的能力,但实际数据则要考虑多种因素的影响。     

利用光谱反射率估算叶片生化组分和籽粒品质指标研究

对可见光至短波红外波段(350—2500nm)冬小麦田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明，820—1100nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著正相关；1150—1300hm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著正相关，以上两波段为叶片全氮的敏感波段。对各生育时期叶片全氮与其他生化组分的关系进行了回归分析，并建立了相关的回归方程，显著性检验结果表明，方程具有较高的可靠性。小麦的叶片含氮量可以估算其它生化组分及干物质指标含量，开花期叶片含氮量可用来估测籽粒蛋白质和干面筋等品质指标含量。     

山东省招远金矿区春季赤松林的植物地球化学和反射光谱特征

本文研究了山东省招远市台上金矿区与背景区赤松林的植物地球化学特征、赤松生长状况和光谱反射率特征的差异。结果表明，赤松对Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ等金属元素均呈强积累，赤松针叶中的Ａｕ、Ａｇ元素含量金矿区值和背景区值之比分别可达６和１８。重金属的过量吸收使金矿区赤松的生长状况变差，针叶内叶绿素含量减少，反射光谱特征明显变化。金矿区与背景区对比，赤松的红界蓝移幅度可达８—１２ｎｍ。随重金属污染程度的加重，近红外肩反射率值、叶绿素反射峰值与叶绿素吸收峰值之差均呈下降趋势，一阶导数谱７１０ｎｍ附近平顶斜率由正值变为负值，逐渐变小。反射光谱的这种变化规律可用以遥感探查赤松林下重金属矿藏。     

珠江口海水透明度与光谱相关关系研究

通过对2009年5月珠江口门内外水体光谱采样数据的分析处理,得到该海域水体离水光谱反射率及其负对数值;分别计算水体离水光谱反射率及其负对数与水体透明度的相关系数,发现后者与海水透明度的相关系数比前者要高出约11％.为便于应用卫星遥感数据开展南海海域水体透明度的反演,选用和Hyperion卫星数据相关波段中心波长相对应、...     

地物光谱反射率野外测量实验方案改进

针对现有地物光谱反射率野外测量实验方案的不足,提出了地物光谱反射率的各向异性测量、不同环境条件的对比测量、不同时相的对比测量以及地物光谱反射率图像模拟四项实验改进方案。利用ISI921VF-128野外地物光谱辐射计和ArcG IS、ERDAS软件进行了实例测量与验证,揭示了真实地物光谱反射率的特征,模拟生成了"图谱合一"的地物光谱反射率图像,提高了实验教学质量。     

基于无人机多光谱影像的滏阳河水质遥感反演

滏阳河是邯郸市的重要河流,在工业用水、农业灌溉、生态用水等方面发挥着重要作用。近年来,由于废水、污水等违规排放,滏阳河水体的污染状况明显加重。为深入系统地了解滏阳河水体污染情况,分析污染规律,本文采用水质采样和无人机航飞监测方式,对滏阳河重点区域进行了水体污染数据调查,对水质样本进行了实验室检测,并与无人机航拍获取的44种光谱参数进行相关性分析,建立了浊度(TUB)、悬浮物浓度(TSS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)6种水质参数的多元回归模型。研究结果表明：滏阳河在邯郸市主城区域内呈由南到北、由两岸到中心河流水质参数浓度逐渐增高的分布特征。     

不同泥沙含量水体光谱特性分析

研究了不同的观测角度下水体光谱反射率与泥沙含量之间的变化关系,提出了差分泥沙光谱指数建立泥沙反演模型,确立了在不同角度下对水体泥沙含量的定量分析模型.     

水浇地与旱地春小麦冠层高光谱反射特征比较

用野外实测的水浇地与不同坡向旱地春小麦各发育期的冠层光谱数据,对比分析各发育期春小麦冠层光谱反射特征;依据TM图像的波段设置将实测光谱划分为4个波段,对比分析水浇地与旱地春小麦光谱在各波段的差异,并选择出识别水浇地与旱地春小麦的最佳波段。研究结果表明:不同地类水浇地与旱地春小麦冠层光谱反射率在可见光波段呈现的总特点是阳坡地双面坡地阴坡地水浇地,在近红外波段则相反;不同发育期的水浇地与旱地春小麦在可见光波段均呈现起身期乳熟期拔节期抽穗期扬花期的特点,在近红外波段则呈现扬花期抽穗期拔节期起身期乳熟期的特点;因各地类春小麦叶绿素含量的相对值和覆盖度不同,在可见光波段的光谱曲线也存在差异——水浇地与旱地春小麦在起身期和乳熟期的光谱曲线各成1条线,而在其他3个发育期则形成2条曲线(水浇地和阴坡地的光谱曲线基本重合,阳坡地和双面坡地的光谱曲线完全重合)。760~900 nm谱段是识别水浇地与旱地春小麦的最佳波段。     

叶片辐射等效水厚度计算与叶片水分定量反演研究

在分析叶片水分对叶片反射率光谱影响的基础上,结合叶片内部水、干物质、叶绿素等光谱吸收系数曲线特征,分析了975nm波长水气吸收特征处叶片与光线相互作用原理,并利用Beer定律和945nm,975nm波长光谱反射率差值,推导了975nm波长辐射等效水厚度REWT的计算公式。由于表面反射、杂散射光、非均匀介质和叶片内部多次散射等因素,光在叶片内部的辐射传输不能直接用Beer定律描述,且利用Beer定律计算的REWT与叶片等效水水厚度EWT之间会有较大的偏差。论文设计和获取了多植物、不同水分梯度的叶片光谱获取试验数据,整理和分析了欧盟Lopex93数据,利用这两组独立数据和论文提出的REWT计算公式,比对验证了975nm波长叶片REWT和叶片EWT的统计模型,结果表明：由于光在叶片内部的多次散射,REWT是EWT的3.3倍左右。论文研究结果一方面为叶片EWT定量遥感探测提供了一种快速、简单且有较强通用性的计算方法和模型,另一方面,探测叶片REWT和EWT的定量关系,有助于了解叶片内部的光辐射传输情况,特别是间接了解近红外波段叶片内部的多次散射情况。     

土壤中镉、铜伤害对水稻光谱特性的影响

本文讨论了水稻受重金属镉和铜污染伤害后的光谱反射特性的变化,为遥感监测污染提供基本依据。使用高分辨率光谱辐射计在自然状态下实地测量了受污染的水稻光谱特性,比采集叶片在室内测量更接近于实际情况,便于结合遥感图像进行定性和定量分析研究。 结果表明,镉和铜拌土生长的水稻在分蘖期受到的影响最明显,无论是在生理上还是在反射光谱方面变化都比较显著。因此,对水稻受重金属污染的遥感监测最佳时间为分蘖期,有效波段为0.54—0.58,0.64—0.69,0.74—0.80微米。综合对水稻光谱的各种分析方法,如波形分析,微分光谱,绿度指数和主成分变换等技术,水稻在分蘖期,对高浓度的监测效果较好,而对低浓度效果不甚明显。     

基于实测光谱估测密云水库水体叶绿素a浓度

水中叶绿素a浓度是衡量水体初级生产力和富营养化程度的最基本的指标。利用野外便携式地物光谱仪对密云水库水体进行反射光谱测量并同步采集水样。通过分析叶绿素a浓度与光谱反射特征的相关关系,建立了叶绿素a反演模型。结果表明,利用单波段光谱反射率、光谱比值指数或微分光谱比值能够可靠反演叶绿素a浓度;但微分光谱与叶绿素a浓度相关性更高,更适用于密云水库水体叶绿素a浓度的高光谱反演。     

水体光谱测量与分析Ⅰ：水面以上测量法

水色遥感的基础之一是水体光谱特征测量与分析。水体光谱特性包括两个方面 :表观光学特性(AOPs)和固有光学特征 (IOPs)。该文主要讨论与水色遥感基本参数直接相关的表观光学量的测量与分析。现场表观光谱的测量从方法上可分为两类 :剖面测量法和水表面以上测量法。两种方法相对独立 ,适用范围上具有互补性。该文主要针对水面以上测量法进行讨论。水色遥感一般要求表观光谱特性的测量必须能够导出离水辐射率LW、归一化离水辐射率LWN、遥感反射率Rrs、和刚好处于水面以下 0 -深度的辐照度比R等。国际上有关水色的测量规范中 ,仅有针对大洋一类水体的。中国的近岸水体和湖水绝大部分是二类水体 ,因此该文也将对二类水体光谱测量的有关参数化问题进行讨论。同时 ,对数据分析处理中的一些关键参数的确定 ,提出新方法     

九龙江下游水质遥感反演及时空变化分析

在同步历史实测数据较为缺乏的条件下,基于波谱特征的比值法可以有效进行水体叶绿素a(Chla)和悬浮颗粒物(Tss)浓度的反演。利用不同时期的Landsat遥感卫星影像对九龙江下游河段的叶绿素a和悬浮颗粒物浓度进行了年际变化分析及季节变化分析发现:较高的叶绿素a浓度主要出现在北溪浦南段(北8北9)以及石龟头至北11段,叶绿素a在枯水期呈现浓度增大的趋势;高悬浮颗粒物浓度较易出现在龙津溪入口(北9郭坑公路桥)河段,高悬浮颗粒物浓度季节主要发生在丰水季节。     

水质遥感监测方法的探讨

不同水质具有不同的光谱特征,可以利用遥感技术对水质进行监测.水质监测结果是水质评价与水污染防治的主要依据,随着水体污染问题的日渐严重,水质监测成为社会经济可持续发展必须解决的重大问题,无论内陆水体还是海洋水体,其水质影响到国民生产和人们的生活用水,准确、快捷的水质监测显得尤为重要.水质遥感监测具有监测范围广、速度快、成本低和便于进行长期动态监测的特殊优势,在水体水质监测中具有巨大的应用潜力.本文主要对水质遥感监测方法进行探讨.     

基于水质类型的TM图像水体信息提取

通过对一般水体、富营养化水体和严重污染水体与山体阴影在TM各波段图像上的亮度值进行分析比较可知:一般水体在TM4图像上的亮度值小于TM3波段的,而山体阴影则相反;由于富营养化水体中的浮游植物在TM4波段具有强反射特征,严重污染水体对可见光具有强吸收作用,造成了这两类水体在TM4图像上的亮度值大于TM3波段的,因而无法通...