Atmospheric correction of Landsat data for the retrieval of sea surface temperature in coastal waters

1IntroductionRemote sensingis an effective approach for esti-mation of the sea surface temperature(SST),andadvanced very high resolution radiometer(AVHRR)and moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS)thermal infared(TIR)data are widelyused in th…     

利用数字摄影测量方法估算半干旱区小流域沟谷侵蚀产沙

土壤侵蚀不仅表现黄土高原强烈的现代地貌过程,也是其生态环境恶化的象征,其地貌演化和土壤侵蚀互为因果,现代研究表明黄土高原半干旱小流域的沟谷侵蚀产沙占其水土流失总量的重要部分,近年有关沟谷侵蚀的定量研究成果,加深了人们对沟道侵蚀危害的认识,为土地资源的合理利用、沟谷危害的评价等提供了科学依据。传统的沟谷侵蚀定量研究是采用实地量测的方法,现代的数字摄影测量技术的发展为估算沟谷侵蚀研究提供了一个经济高效方法。本研究采用的髙分辨率数字高程模型是由3期历史航空照片根据数字摄影测量方法制作而成,利用它对黄土高原半干旱区一个小流域的1959～1981年及1981～1999年两个时段内沟谷侵蚀产沙量进行估算,将流域侵蚀产沙的实测值与估算结果进行评价。并指出此方法在沟谷侵蚀产沙量估算方面的统计学意义及在未来应用时要注意的问题;根据流域侵蚀产沙结果分析历史时期人类活动的影响:人类活动在一定程度上改善了环境,绝大部分泥沙被拦截在流域里,同时沟道侵蚀加剧,如何采取措施减少流域坡面和沟道的侵蚀,是目前人们所面对的问题;此外,结合流域水沙统计数据的DEM的侵蚀空间分析,结果表明坡面流、重力侵蚀及沟谷的下切是导致流域土壤侵蚀的主要原因。     

Spatio-temporal Variation of Arctic Sea Ice in Summer from 2003 to 2013

The variation in Arctic sea ice has significant implications for climate change due to its huge influence on the global heat balance. In this study, we quantified the spatio-temporal variation of Arctic sea ice distribution using Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR-E) sea-ice concentration data from 2003 to 2013. The results found that, over this period, the extent of sea ice reached a maximum in 2004, whereas in 2007 and 2012, the extent of summer sea ice was at a minimum. It declined continuously from 2010 to 2012, falling to its lowest level since 2003. Sea-ice extent fell continuously each summer between July and mid-September before increasing again. It decreased most rapidly in September, and the summer reduction rate was 1.35 × 10~5 km~2/yr, twice as fast as the rate between 1979 and 2006, and slightly slower than from 2002 to 2011. Area with 90% sea-ice concentration decreased by 1.32 × 10~7 km~2/yr, while locations with 50% sea-ice concentration, which were mainly covered by perennial ice, were near the North Pole, the Beaufort Sea, and the Queen Elizabeth Islands. Perennial Arctic ice decreased at a rate of 1.54 × 10~5 km~2 annually over the past 11 years.     

海岸带土地利用/土地覆被变化研究进展

海岸带地区作为海洋、陆地和大气相互作用的区域, 其环境具有复杂性和多变性的特点, 海岸带地区土地 利用/土地覆被变化( LUCC) 研究是海陆交互作用( LOICZ) 研究的重要组成部分。介绍了海岸带LUCC 研究的目标、 内容以及海岸带LUCC 研究在全球变化研究中的地位和作用, 综述了国内外海岸带LUCC 研究的进展, 指出目前 在海岸带LUCC 研究中主要存在的问题: 即驱动力模型和机制研究相对欠缺; 对气候、水环境等的影响机理不明 确; 对环境脆弱地区的LUCC 研究甚少等。今后应该加强海岸带地区LUCC 物质通量研究、海岸带地区环境之间的 影响模式以及与海岸带区域可持续发展之间的关系模式研究。     

基于HICO波段的滨海土壤盐分遥感反演研究

本研究以黄河三角洲滨海盐渍土为例,尝试使用HICO （Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean）高光谱影像结合现场实测高光谱数据进行表层土壤全盐含量的反演。采用波段组合的方法建立光谱参量,通过相关分析筛选出敏感光谱参量,以决定系数R2选出最佳模型;利用HICO影像反射率与实测高光谱反射率之间的关系,对模型进行修正,并应用于影像。研究发现,比值（RI）、差值（DI）波段组合方法建立的光谱参量与表层土壤全盐含量的相关性明显提高。DI_{（845,473）}、DI_{（839,490）}、DI_{（845,496）}及DI_{（839,501）}的幂函数模型效果最好,且验证决定系数R2均大于0.86,相对分析误差RPD>3,RMSE较小。此外,HICO遥感影像的模型反演结果较为一致,能够反映表层土壤全盐含量的分布。研究显示,利用高光谱数据进行表层土壤全盐含量的反演建模具有可行性,可为区域表层土壤全盐含量的定量反演提供参考。     

Geochemical characteristics of phosphorus in surface sediments of two major Chinese mariculture areas: The Laizhou Bay and the coastal waters of the Zhangzi Island

Phosphorus (P) in surface sediments of the Laizhou Bay (LB) and the coastal waters around the Zhangzi Island (ZI) was analyzed. Six forms of P were separated — exchangeable or loosely sorbed P (Ads–P), aluminum-bound P (Al–P), iron-bound P (Fe–P), authigenic apatite plus CaCO₃-bound P plus biogenic apatite (Ca–P), detrital apatite plus other inorganic P (De–P) and organic P (OP). The average contents of P in the LB were in the order: De–P > OP > Ca–P > Fe–P > Ads–P > Al–P; in the ZI, the corresponding order was De–P > OP > Fe–P > Ca–P > Ads–P > Al–P. Due to the high nutrient loadings from the surrounding rivers, TP contents in sediments of the LB were higher than in those of the ZI. The potential bio-available P (Ads–P and OP) accounted for 14.7% and 24.2% of TP in sediments of the LB and the ZI, respectively.     

Future changes of temperature and heat waves in Ontario,Canada

Theoretical and Applied Climatology - Apparent changes in the temperature patterns in recent years brought many challenges to the province of Ontario, Canada. As the need for adapting to climate...     

基于无人机与卫星图像的大型绿藻孔石莼(Ulva pertusa)遥感估算研究

卫星影像是监测海面漂浮绿藻的重要数据源, 但是混合像元的存在使得绿藻提取存在一定的误差。想要实现近海区域底栖绿藻的精细监测, 需要解决绿藻亚像素覆盖度的问题。本文以厘米级分辨率无人机数据的绿藻提取结果为基准, 通过分析Landsat卫星影像绿藻光谱, 建立绿藻亚像素覆盖度与多种植被指数和多个特征波段反射率的反演模型。结果表明, 蓝、绿、红波段反射率与绿藻亚像素覆盖度呈现较好的线性关系, 随着绿藻亚像素覆盖度递增, 蓝、绿、红波段反射率的值均递减。将蓝、绿、红波段的三种绿藻亚像素覆盖模型进行验证, 发现绿波段反射率所建立的反演模型具有更高的准确性, 决定系数、均方根误差、平均相对误差分别为0.92%、0.07%、10.85%。本文所建立的模型可以估算大型绿藻亚像素覆盖度, 实现Landsat卫星影像对大型绿藻的精细监测。     

珠江口河网水体非光学活性水质参数高光谱反演

以粤港澳大湾区中山市及其邻近水域河网水体为试验区, 同步采集现场光谱及水质数据, 研究受测水体的高光谱反射率特征, 并分析非光学活性参数中化学需氧量(COD_Cr)、总磷(TP)浓度与高光谱反射率的相关性。结果显示, 各河流水体光谱反射率主要受悬浮颗粒物和叶绿素a的影响; 在500~680nm波段范围内, 水体光谱反射率大小与COD_Cr、TP浓度呈负相关关系; 与单波段相比, 特定波段的反射率比值与COD_Cr、TP浓度值的相关性较高, 与COD_Cr、TP浓度值相关性最高的反射率比值波段组合分别为R₆₇₅/R₇₉₄、R₆₉₀/R₈₁₅。选择上述波段组合建立的水质反演模型具有良好的估算精度, 模型估算平均相对误差分别为27.2%、32.1%, 表明高光谱技术在珠江口河网水体非光学活性参数COD_Cr、TP浓度反演上具有较大的应用潜景。