IRS和TM影像监测大亚湾温排水热污染的比较研究

发布时间：2020-05-05 21:16

【摘要】：自改革开放以来，国家的社会经济得到快速的发展的同时，对电力的需求也在继续的增加，为了适应这种对电力的需求，国家已经建包括新建了很多的核电站。然而，在核电站的运作过程中，需要很多的冷却水，然后将废弃的热水由排水口排进海洋当中，这样就会使沿海的水温很可能得到大幅度的提高。因此，对核电站的温排水监测工作就显得格外的重要。本文选择大亚湾核电站作为研究区域。通过对热红外辐射传输模型、覃志豪单窗算法和普适性单通道算法等主要的热红外遥感温度反演方法研究，并且运用多景数据来反演大亚湾核电站海域的水温，并结合实验数据来求证温度反演的正确性与精确性。本文主要的内容包括以下几个部分：首先：对所要运用的数据进行预处理。几何精校正部分，IRS数据直接运用ENVI进行，TM数据可以运用ERDAS来处理；对影像不好的数据进行云处理，把有云层覆盖的地方给剔除；而后进行水陆分离，把水域分离出来，制出水域的掩膜，方便后面的算法研究。其次：运用辐射传输模型法来处理2011年12月18日和12月22日的卫星数据，进而和实验数据进行比较。利用HJ-1B卫星发射前地面实验室建立起来的“温度——辐照度”方程，利用查找表法来处理18日和22日的IRS数据，并与采集到的大亚湾当天实验数据验证比较。分析结果表明，用辐射传输模型反演温度要比实测温度高出0.7℃，其原因主要与过境时间有关。最后：运用辐射传输模型法来处理同一天的IRS数据和TM数据，进行对比研究。本文反演了3景TM数据，相对应的反演了当天的IRS数据。用辐射传输模型反演TM和IRS数据的结果表明，IRS数据的反演温度平均要比TM数据高出2℃，这与卫星数据过境时间先后有密切的关系。本文的研究对大亚湾核电站的热污染异常提供了很好的依据，能够实时并准确的监测核电站的温排水工作。
【图文】：

大亚湾核电站,干旱少雨,年降雨量,雨量

大亚湾核电站研究区域

红外波谱,热红外,大气窗口

地表物体发射的热红外能量能够通过 3～5μm 和 8～14μm 这两个窗口(见图2.1)。热红外的传输是个很复杂的过程，当其经过大气层时，由于大气层中存在的各种物质的以及云层的反射、吸收和散射的作用，只有透过率高的波段才能到达传感器被其吸收，于是形成了大气窗口，而热红外光谱的区间主要有 3～5μm和 8～14μm，选择这两个区间的主要原因如下，由于某些情况下（如着火，活火山的爆发等高温目标）会使地表的某些物体的温度达到很高，温度高达 600K，热辐射峰值在 4.8μm，位于 3～5μm 的热红外光谱区间之内，因此，对于此类的高温物体会选择 3～5μm 光谱区间来判别；但是地球表面的物体大部分情况下，其温度是不会达到那么高的，正常情况下，地表的物体温度在－45～+45°C 之间，根据维恩位移定律：λmax*T=b（其中λmax是黑体辐射光谱中最强辐射的波长
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X55;X773

【参考文献】