光谱波段宽度对森林叶片叶绿素含量反演的影响分析

随着传感器技术的发展,高光谱数据光谱的波段宽度逐渐变窄,如何从海量的光谱数据中找到最优的光谱波段反演叶绿素含量,成为研究的难点问题。本文在测量华中农业大学狮子山6种主要树种的光谱数据和叶绿素含量的基础上,利用叶绿素指数(CI)和回归方法反演叶绿素含量,并分析了波段宽度对反演叶绿素含量结果的影响,结果发现波段宽度会影响到叶绿素反演的精度,当波段宽度为30nm时,叶绿素含量与"红边"区域(700nm-730nm)和近红外区域(770nm-800nm)叶绿素指标(CI)间的线性关系较好,决定系数可达到77.62%,均方根误差为10.6ug/cm2。     

基于MODIS的巢湖叶绿素a空间分布

利用MODIS影像数据,对水华现象出现的重要物质——巢湖水体叶绿素a信息进行反演。在对数据进行预处理后,采集影像相应位置的像元灰度值,与现实中在对应位置观测的湖水叶绿素a浓度进行相关性拟合分析,得到叶绿素a浓度与像元灰度值的相关性方程与相关系数。在建立相关性模型时采用了单波段和波段比值法,得到的最高相关系数为R2=0.881 8,表明利用这种方法反演巢湖水体叶绿素a浓度空间分布具有一定的可靠性。选择相关系数性较高的2个拟合方程反向演算MODIS影像,最后成功得到巢湖湖面当日叶绿素a浓度分布状况图,为巢湖防治水华发生提供了比较准确可靠的信息。     

内陆水体叶绿素a浓度反演的区域化三波段模型研究

以太湖和石头口门水库为例,建立了一种可直接计算水体叶绿素a浓度的区域化三波段模型。该模型通过对研究水体的光学特性分析,明确三波段组合与叶绿素a浓度间的函数关系参数,不仅可较好指示研究水体叶绿素a浓度水平,而且大大减小了回归算法所带来的模型不确定性。利用高精度、长时间序列的水体光学特性观测数据,建立针对不同研究水体的区域化三波段模型可为实现内陆水体叶绿素a浓度遥感监测业务化运行提供方法借鉴。     

典型自然源气溶胶沉降引起的海洋初级生产响应

大气沉降是陆源物质向海洋输入营养盐的重要方式,沙尘、野火和火山喷发均能够产生气溶胶,这些典型的自然源气溶胶在风场的作用下,能够进行远距离的输运,期间由于沉降作用进入海洋,为上层海洋提供限制性营养盐促进海洋浮游植物生长,提升海洋的初级生产力,促进碳循环过程。以海表叶绿素浓度作为海洋初级生产力的重要指标,通过海表叶绿素浓度的响应,探究沙尘、野火和火山这三种典型自然源气溶胶的传输路径及其沉降对海洋初级生产的影响。结果显示,海洋初级生产对气溶胶沉降的响应不仅与气溶胶排放类型有关,也与温度、动力过程、光合有效辐射等海域初级生产影响因素有关,体现了海洋初级生产对自然源气溶胶的敏感性,自然源气溶胶沉降所驱动的海洋初级生产在全球碳循环中具有重要的潜在影响。     

南海中西部叶绿素时空变化特征分析

本文使用2003年1月—2019年12月MODIS遥感数据,结合海表温度、风速分析南海中西部叶绿素质量浓度分布特征和影响因素。结果显示南海中西部叶绿素质量浓度分布存在时空变化。EOF分解表明,EOF1可能反映台风等极端天气对叶绿素的影响;而EOF2 和EOF3均反映了夏季沿岸上升流对叶绿素分布的影响。相关分析表明南海中西部叶绿素质量浓度与海面风场呈正相关(r=0.87,p<0.01),与海表温度呈负相关(r=-0.59,p<0.05)。夏季在西南季风影响下越南东南沿海形成上升流,导致该区浮游植物旺发、叶绿素质量浓度升高;冬季受强东北季风影响,研究区海洋上层混合作用强烈,营养盐供应增加,促进了浮游植物生长,叶绿素质量浓度高于其他季节。     

北冰洋沉积物和海水叶绿素α浓度分布的区域性特征

2003年夏季中国第二次北极科学考察期间,在北冰洋楚科奇海陆架、楚科奇海台、陆坡流区、门捷列夫海岭和加拿大海盆等不同区域进行了200 m以浅海水和部分观察站沉积物表层叶绿素a浓度的现场观测。结果表明,观测水体叶绿素α浓度变化范围为0.002～39.008 μg/dm3。表层浓度分布范围为0.037～4.644 μg/dm3,平均值为0.612 μg/dm3;高叶绿素α浓度出现在水深20～30 m的次表层水。叶绿素α浓度分布具有明显的区域性特征,水柱平均浓度的次序为楚科奇海陆架区>陆坡流区>楚科奇海台区>加拿大海盆区>门捷列夫海岭区。表层沉积物叶绿素α浓度从未能检出～3.978 μg/g(湿重),平均浓度为0.954 μg/g(湿重),表现为沉积物表层的浓度高于下层,陆架和陆坡流区的浓度高于海岭区以及海台和海盆区的分布特征。     

孟加拉湾的叶绿素a,海表温度和风速的趋势

孟加拉湾（BoB）是一个高能量活跃的地区,其短期内的动态变化将对浮游环境产生巨大影响."风泵"能够在BoB海域导致垂直的混合从而影响海表温度和叶绿素浓度.本文对2006——2016年的月平均Aqua-MODIS叶绿素a （chl-a）浓度数据和Sea WiFS月度气候态数据进行了分析,研究了叶绿素浓度的时间/季节变化和温度以及风速的关系.基于季风期间的chl-a变异与海表温度（SST）,评估了在BoB海域它们之间的关系和变化.chl-a浓度值的趋势分析表明,该区域的垂直混合非常低,冬季最高,夏季最低.冬季最大chl-a浓度值为0.50 mg/m³,并且从2月开始下降到夏季季风期间.与冬季季风相比,夏季季风期间叶绿素表现出较低的浓度.在夏季季风期间,特别是在7月和8月,由于云层密集,卫星传感器无法准确捕获chl-a浓度值.chl-a浓度和SST之间相关系数R²值为0.218 1.     

南黄海夏末叶绿素a的分布特征

根据1995年9月利用日本《神鹰丸》号调查船在黄海32°00'–35°00'N,122°00'–127°00'E海区的19个站位上进行的中日联合调查研究中叶绿素a含量的调查资料,探讨南黄海海区夏末初叶绿素a含量的变化、平面分布、断面分布和垂直分布状况,以及与海域环境因子之间的关系。在每个测站上作垂直取样,表层水用圆塑料桶取自海表面,深层水用日本提供的专用采水器采集,取出水样立即量取200ml,用玻璃纤维滤膜过滤浓缩,并加入2％的饱和碳酸镁溶液,防止叶绿素脱镁,然后保存在冰箱内（-1°C）,用冰桶带回实验室进行分析。将载有浮游植物的滤膜放入闪烁瓶内加入10ml 90％的丙酮溶液,在冰箱内提取24h。用萃取荧光法测定叶绿素a含量。结果表明,该海域的叶绿素a含量较高,平均值为1.14mg／m³,其变化范围为0.10–7.76mg／m³,最高值在次表层。（1）平面分布:各层次平面分布特征差异较大。33°00'–33°30'N之间叶绿素a含量均较低,低于0.50mg／m³。33°30'N以北,叶绿素a含量低于0.20mg／m³,而33°00'N以南,除济州岛附近的17–19导站以外,叶绿素a含量均较高,高于100mg／m³。（2）断面分布:水深在30m时,叶绿素a含量的高值区在20m以上水体的次表层中,而水深为50–80m时,其高值分布在20–40m的次表层中。（3）叶绿素a的垂直分布也体现了断面分布的特征。所以作者认为,光是浮游植物生长和繁殖的重要因子之一。     

秋茄缺绿和正常植株叶片的叶绿素含量和叶绿体结构

本文研究了秋茄正常和缺绿幼苗叶片的叶绿素含量和叶绿体结构,结果表明,缺绿植株叶片中叶绿素a,b及总量均远低于正常植株叶片,它们的含量均不到正常植株叶片的10％,缺绿叶片的叶绿体结构也与正常叶片存在着较大的差异,缺绿片叶绿体中没有基粒堆,几乎没有淀粉体,嗜锇体数目也比较少,但存在着类囊体。