基于EOF分析对南海西北海域水体光谱特性的研究

This study presents an analysis of the spectral characteristics of remote sensing reflectance(R_(rs)) in northwestern South China Sea based on the in situ optical and water quality data for August 2018.R_(rs)was initially divided into four classes,classes A to D,using the max-classification algorithm,and the spectral properties of whole R_(rs) were characterized using the empirical orthogonal function(EOF) analysis.Subsequently,the dominant factors in each EOF mode were determined.The results indicated that more than 95% of the variances of R_(rs) are partly driven by the back-scattering characteristics of the suspended matter.The initial two EOF modes were well correlated with the total suspended matter and back-scattering coefficient.Furthermore,the first EOF modes of the four classes of R_(rs)(A-D R_(rs)-EOF_1) significantly contributed to the total variances of each R_(rs) class.In addition,the correlation coefficients between the amplitude factors of class A-D R_(rs)-EOF_1 and the variances of the relevant water quality and optical parameters were better than those of the unclassified ones.The spectral shape of class AR_(rs)-EOF_1 was governed by the absorption characteristic of chlorophyll a and colored dissolved organic matter(CDOM).The spectral shape of class B R_(rs)-EOF_1 was governed by the absorption characteristic of CDOM since it exhibited a high correlation with the absorption coefficient of CDOM(a_g(λ)),whereas the spectral shape of class C R_(rs)-EOF_1 was governed by the back-scattering characteristics but not affected by the suspended matter.The spectral shape of class D R_(rs)-EOF_1 exhibited a relatively good correlation with all the water quality parameters,which played a significant role in deciding its spectral shape.     

赤潮生物种类特征光谱获取技术

较为系统地研究了赤潮生物水体反射率曲线获取方法。通过对 2类反射率反演方法得出的反射率曲线与实际反射率曲线进行比较 ,得出在不具备大气环境参数的情况下 ,经验线性法的反演结果与实际反射率曲线最接近的结论 ,并进一步对正常海水和赤潮生物水体的光谱特性进行分析 ,提取出赤潮生物水体的特征光谱。这是进行赤潮监测和识别的重要前提     

海水分光反射率与叶绿素浓度的相关分析

通过对东京湾两年度不同季节海水分光反射率与叶绿素浓度进行统计分析，结果表明，叶绿素浓度Ｃ与两谱段分光反射率之比Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）具有幂函关系Ｃ＝Ａ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）Ｂ。两者的对数显示出较好的线性关系，即ｌｏｇＣ＝ｌｏｇＡ＋Ｂｌｏｇ［Ｒｗ（λｊ）／Ｒｗ（λｊ）］。负相关系数达０．９９。相关方程之一为Ｃ＝３．３２９［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－１．３８４（１９８７年６月初）．在梅雨季节之后，相关方程为Ｃ＝１２．６８［Ｒｗ（５２０）／Ｒｗ（５５０）］－２．０１０（１９８８年８月）。这表明了海湾或混浊的沿岸水质，在叶绿素浓度算法中，统计参数Ａ和Ｂ的确立，要基于不同季节不同水质的现场观测资料。     

双层局部开孔板沉箱对波浪反射的理论研究

提出了一种用于研究由双层开孔板和一个不透水后板的开孔结构对斜向波反射率的理论分析方法。整个流域被分成三个子域，在每个子域内应用特征函数展开法以得到该域内包含未知展开系数的势函数的表达式，在速度势的展开中，考虑了非传播模态波浪的影响。通过匹配开孔板处的边界条件可以求解待定的展开系数，继而求解双层开孔板防波堤结构对斜向波的反射率。数值计算结果与试验结果进行了比较，符合较好。并进一步讨论了几个重要因素对反射系数的影响。     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR资料来订正地基雷达资料的方法用以提高地基雷达探测的精确度。     

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。     

用EOS MODIS和MISR数据计算全球BRDF和反照率(英文)

用空间分辨率为１ｋｍ的ＭＯＤＩＳ和ＭＩＳＲ数据可计算１６天ＢＲＤＦ和反照率产品，该文证明了在多数采样条件下，用ＭＯＤＩＳ／ＭＩＳＲ角度采样的ＢＲＤＦ和反照率反演精度在５到１０个百分点以内。     

大面积地表反射率的气候计算模式

该文采用Ｍｏｒｔｏｎ法，首次利用气候资料计算我国９０个站的月、年平均反射率值。取得了满意成果。这种方法避免了无实测反射率资料地区由查图带来的误差，具有普遍的实用性。     

新疆吐鲁番-哈密盆地的古地温梯度及地质热历史

用镜质体反射率、流体包裹体测温和裂变径迹法对吐鲁番-哈密盆地的地质热历史进行了综合研究,认为该盆地地温具有古高今低、东高西低、南高北低、大断裂发育处高的特点,该规律主要受控于该区基岩埋深和热流值的差异,导致二叠纪烃源岩于三叠纪晚期成熟,侏罗纪烃源岩成熟于侏罗纪末期至早第三纪.     

应用高光谱遥感数据估算土壤表层水分的研究

土壤水分是土壤的重要组成部分，它在陆地表层和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色，寻求快速而准确的方法估算土壤水分具有重要意义。通常，从可见光一近红外对土壤表层水分的估计多是建立在土壤水分与反射率的关系之上的。而在土壤水分含量不高时，土壤水分的增加使土壤光谱反射率在整个波长范围内降低，尤其在760nm，970nm，1190nm，1450nm，1940nm和2950nm等水分吸收波段，而在土壤水分含量较高时，土壤水分的增加会使土壤光谱反射率在某些光谱波段升高。而土壤水分的估计往往是基于土壤水分与土壤水分吸收波段的吸收强度之间的线性关系上，虽然这些经验的方法对于估算某些土壤的表层水分含量是有效的，但这些关系应用于其它条件(如不同种类土壤、土壤湿度变化范围很大的情况)时却面临很多困难，这与土壤的光谱反射率是由土壤的组成成分(土壤水分、有机质、氧化铁和粘土矿物等)的含量和它们在土壤中的分布密切相关。微分技术处理“连续”的光谱是遥感中常用的数学方法，微分技术能部分消除低频光谱成分的影响。现在微分光谱已广泛地应用于研究植被的生物物理参数、矿物和有机质等。然而利用微分光谱对土壤水分反演的研究却鲜见报道。本文通过对实验室中多种不同类型的土壤进行光谱与土壤表层水分含量进行观测，探讨了通过土壤反射率与微分光谱对土壤表层水分的反演方法。4种类型的土壤光谱数据(反射率(R)，反射率倒数的对数(log(1／R))，反射率的一阶微分光谱(dR／dλ)，反射率倒数的对数的一阶微分光谱(d(log(1／R))／dλ))与土壤表层水分之间的关系在本文中得到分析，R与log(1／R)对于不同土壤类型与土壤表层水分都很敏感，说明通过R与log(1／R)反演土壤表层水分受土壤类型的影响很大，而dR／dλ，d(log(1／R))／dλ)对土壤类型却不敏感，对土壤表层水分较为敏感，说明dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)对于反演不同类型土壤具有很大的潜力，微分光谱与土壤水分在某些波段具有显著的相关性。通过随机对9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据建立反演土壤水分的模型，并其他9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据进行验证模型，结果表明，dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)能够显著提高R与log(1／R)对于不同土壤类型土壤表层水分的反演精度，由于吸收过程是非线性的，在四种类型的土壤光谱数据中，总体来说，d(log(1／R))／dλ)具有最好的能力预测不同类型土壤的表层水分含量。