黄东海非色素颗粒与黄色物质的吸收系数光谱模型研究

黄色物质和非色素颗粒物是我国近岸水体重要的水色成分,对其光谱特性的了解,直接关系到水色遥感色素算法的精度。文章对2003春季黄东海航次获取的数据分析处理,得到黄色物质吸收系数斜率经验值Sg=0.0175和非色素颗粒物吸收系数斜率经验值Sd=0.0103。经采用2002春季和2003秋季同海区试验数据进行检验,结果表明得到的光谱模型具有较强的区域适用性。     

长江口外海水中有色溶解有机物（CDOM）的光吸收特性

基于2008年5、11月2次调查数据,研究了长江口邻近海域水体有色溶解有机物（CDOM）的光吸收特性及其时空分布特征,探讨了CDOM含量、光谱斜率Sg值及其与特征波长下吸收系数a（440）的关系.结果表明,春季该海域有色溶解有机物的吸收系数a（440）的范围为2.232~8.671 m-1,平均值为4.523 m-1;秋季其吸收系数a（440）的变化范围为0.390~6.135 m-1,平均值为2.209 m-1.该水体CDOM吸收曲线基本呈指数衰减趋势.在400~440 nm波段内,春季其光谱斜率Sg值范围为0.002 0~0.014 2 nm-1,平均值为0.008 7 nm-1秋季的介于0.020 8~0.052 6 nm-1之间.平均值为0.037 5 nm-1.同时有色溶解有机物吸收系数a（440）与Sg值存在着较显著的负相关关系.     

泰山大气棕色碳的光吸收特性、吸光贡献及影响因素

棕色碳是大气气溶胶中重要的吸光性物质,会影响大气光化学过程、改变区域气候。本次研究于2017年冬季和2018年春季在泰山顶采集了大气细颗粒物(PM_2.5)样品,在实验室测定了样品中棕色碳和黑碳的光吸收系数,并测定了棕色碳成分硝基苯酚类化合物的含量。测定结果表明,泰山冬、春两季PM_2.5样品中棕色碳的平均吸收系数Abs₃₆₅分别为(4.61±2.42)Mm^-1和(2.38±0.98)Mm^-1,质量吸收效率MAE₃₆₅分别为(0.72±0.12)m²/g和(0.52±0.24)m²/g,棕色碳在365 nm处的吸收系数分别占碳质气溶胶总吸收系数的(32±7)%和(20±9)%。通过对比与相关性分析,发现泰山周边地区人为活动对泰山顶上棕色碳的光学特性有重要影响,泰山冬季受邻近区域煤炭燃烧活动影响很大,排放的大量一次有机物增强了棕色碳的吸光能力和吸收系数,导致泰山冬季棕色碳的吸收系数与吸光贡献显著高于春季。根据测定结果,...     

南海乐东海域黄色物质浓度反演及其时空变化分析

为掌握南海乐东海域黄色物质浓度的时间及空间动态,对该海域黄色物质浓度反演方法及表达方式进行研究。利用在乐东海域遥感地质调查获取的黄色物质吸收系数数据对Carder和Tassan两种模型进行回归分析,得到黄色物质浓度反演模型。其中,利用Carder模型进行回归分析得到的回归模型决定系数R~2为0.62;利用Tassan模型进行回归分析得到的回归模型决定系数R~2为0.78。应用精度较高的Tassan回归模型反演黄色物质浓度并进行年度、季度变化分析,结果表明:1由近岸到深海,黄色物质浓度呈现逐渐下降的趋势,且分布一定程度上受洋流和人类活动的影响;2黄色物质浓度有逐年上升的趋势,在不同季节里,冬季黄色物质浓度最高。     

两种水体吸收系数测量方法的比较研究

基于2011年7月藻类培养实验期间的实测数据,对高光谱吸收衰减系数测量仪(AC-S)和紫外-可见分光光度计(UV2550)获取的水体吸收系数进行了比较分析.结果表明,短波波段AC-S测得吸收光谱曲线普遍低于UV2550测量结果,而长波波段恰恰相反;两种方法测量结果的相对误差基本可控制在±40％范围内;特征波段处,两种方法测量结果线性拟合的相关性较高,均可这98％以上,412 nm、440 nm、443nm波段斜率小于1,而488 nm、531nm、551 nm、667nm、675nm、678 nm波段斜率大于1.     

珠江口藻华水体总吸收系数的变化特性及高光谱反演模式

基于2007年8月海洋光学浮标在珠江口投放期间获得的近16天的实测生物光学数据, 对一次藻华过程中水体总吸收系数和水色光谱的变化特性及其相互关系进行了研究。结果表明, 藻华前后水体中非藻类物质尤其是有色溶解有机物在蓝光波段具有较强的吸收贡献, 而当藻华爆发时, 随着叶绿素a浓度的急剧增大, 浮游植物的吸收贡献明显增强; 各波段之间总吸收系数呈现出较好的线性相关关系, 吸收光谱蓝绿波段比值的变化对遥感反射率的光谱分布有重要的贡献; 据此建立了对水体总吸收系数反演的经验关系模型, 表现出较高的反演精度, 计算值与实测值之间相对偏差的均方根在可见光波段可控制在24%以内。     

海水吸收光谱测量方法比较—定量滤膜技术和现场测量方法

本文对水体吸收光谱的2种测量方法进行了比较,这2种方法分别为基于分光光度计的定量滤膜技术和吸收衰减仪的现场测量方法。为了检验和比较这2种测量方法的不同,同时对两类不同类型水体的吸收系数进行了测量。其中一类水体为实验室培养的单种藻类水体,共有36个样本,包括4大类,分属16个种;另一类水体为黄海水域的水体,包括49个站位数据,基本覆盖了南黄海水域,440 nm的吸收系数在0.05～2.0 m-1之间。结果表明,不同波段实验室培养的单种藻类水体两者测量吸收系数的相关系数平方在0.96～0.98之间,相对均方根误差为14%～16%之间;对于黄海水体的测量,相关系数的平方在0.90～0.94之间,相对均方根误差在14%～27%之间。2种测量方法对这两类水体吸收系数的测量均具有很高的一致性,其中实验室培养的单种藻类水体的测量结果的一致性好于黄海水体的测量结果。     

三峡坝区水体吸收系数的特征研究

利用2007年11月在三峡坝区现场实测的水色要素吸收系数数据,对总颗粒物、浮游植物、CDOM的吸收系数特征进行了分析和研究。结果表明,对于三峡坝区区域的水体:(1)总颗粒物吸收光谱分布与非藻类的吸收光谱相似;(2)非藻类颗粒物的吸收系数随波长的变化分布接近指数衰减规律,且不同波段的吸收系数之间存在一定的关系;(3)多项式关系能较好的表达浮游植物吸收系数与叶绿素a浓度之间的关系;(4)分段函数能很好的表达CDOM的吸收系数特性,对500nm以下光谱的吸收呈现负指数衰减的规律,不同采样点拟合精度R2接近1;501—700nm波段范围的光谱曲线采用多项式能进行很好的拟和,且拟合精度R2达到95%以上。     

长江中下游大型湖泊水体固有光学特性:Ⅰ.吸收

吸收系数是水体固有光学特性的重要组成部分,也是构建水色参数高精度遥感模型的基础,具有重要的研究意义.本文针对长江中下游三大淡水湖——鄱阳湖(2010 10、2011 08)、太湖(2008 10、2011 08)和巢湖(2009 10)进行5次野外实验,以International Ocean Colour Coordinating Group(IOCCG)2000年报告"Remote Sensing of Ocean Colour in Coastal,and Other Optically-Complex,Waters"为基础,对水体不同光学主导类型进行分类;并根据a_d(非色素颗粒物吸收)、a_ph(浮游植物色素吸收)、a_g(有色可溶性有机物吸收)等不同主导类型光谱曲线特征差异,引入a_d-g(主导类型a_d、a_g、a_d-a_g的合并类型)和a_ph-related(主导类型a_d-a_ph、a_d-a_ph-a_g的合并类型)类型,对主导类型进行归纳合并.结果显示:秋季,鄱阳湖、太湖、巢湖的主导类型较为单一,分别为a_d、a_d-a_g、a_d-a_ph-a_g;夏季,鄱阳湖和太湖同为两种类型共同主导,分别为a_d、a_d-a_g,a_d-a_ph-a_g、a_d-a_ph.总体来说,鄱阳湖夏、秋季和太湖秋季主导类型都属于a_d-g类型,而太湖夏季和巢湖秋季则属于a_ph-related类型.另外,分别针对Gons和Gitelson叶绿素a模型假设条件进行验证,发现不同湖泊水体及不同主导类型下其适用性程度不一致.     

海洋的固有光学特性

在西北大西洋、墨西哥级蒙特里湾,沿５条航线,确定了包括湾流、环流、陆坡、陆架及近岸水域中有色溶解有机质（ＣＤＯＭ）的吸收和荧光发射之间的定量关系。提出了确定ＣＤＯＭ荧光的方法,该方法使实验室之间的结果能相互比较交能进行航空荧光测量结果的校准。