高浊度河口水体水上光谱测量误差分析

发布时间：2020-07-26 14:16

【摘要】：现场离水辐射测量是建立高精度星地光谱信息模型的基础,但是由于船载水上非稳态的测量几何,以及水体流速、悬浮泥沙含量等要素的动态性,给光谱反射率测量带来很大误差。因此考虑环境要素和仪器设置对高浊度水体水上光谱测量影响,探究其中的改进方法和途径,对提高反演精度和理解二类水体光学性质具有理论意义。本研究通过使用两种常用的光谱仪进行野外定点光谱测量,以及光谱仪不同积分时间在流速影响下测量的水体光谱反射率,结合现场同步测量的流速、悬浮泥沙浓度分析,研究成果如下:(1)Hypersas所测光谱值整体上高于ASD所测值,在积分时间为34 ms时,两者的差异最小,在各典型波段412 nm、443 nm、490 nm、510 nm、531 nm、555 nm、670 nm和750 nm的平均相对差异值分别为22.70%、18.73%、15.01%、14.07%、13.05%、11.93%、9.58%和9.85%。结合二者与悬浮泥沙的相关性大小,建议使用ASD光谱仪进行野外定点光谱工作测量。(2)流速对野外光谱测量结果具有一定影响,当流速超过1 m/s后,流速越大导致的测量偏差呈明显增大。利用表层悬浮泥沙与遥感反射率回归拟合精度检验数据质量,当水体流速变化范围较大时,推荐使用积分时间34 ms测量。(3)悬沙浓度较高的水域,其光谱特征体现出与悬沙浓度有较强的相关性,而悬沙浓度较低时,二者相关性较弱。比较两个水域的遥感反演模式,发现其最佳建模波段以及建模参数均不相同,因此不建议使用相同模型对具有不同悬浮泥沙特征的水域进行反演。(4)综上研究选取积分时间为34 ms,含沙量较大的北港和南槽水域的数据进行建模,利用不同遥感源的影像数据进行不同周期的覆盖,客观再现长江口水域悬浮泥沙随潮汐和季节变动特征。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P715.7
【图文】：

观测站,长江口,水动力特征,概况

图 2-1 研究区域及观测站点Fig.2-1 Study area and the measurement sites2.1.1 长江口概况2.1.1.1 长江口水动力特征

输水输沙,公报,年际变化,泥沙

图 2-2 长江输水输沙年际变化（数据来自于泥沙公报）Fig.2-2 Interannual variation of water discharge and sediment load in the Yangtze River (data froSediment Bulletin)2.1.1.3 悬沙分布特征近十几年来长江流域来沙大幅度减少，长江河口不同河道含沙量分布已经

示意图,天空光,镜头,向上辐射

量角度示意图（镜头位置①测量水面总的向上辐射量天空光） of field instrument measuring（The location of sensoe detector; The location of sensor ② denote the surfaincident sky radiance ）

【参考文献】