鄱阳湖叶绿素a浓度遥感反演研究

发布时间：2017-11-01 04:14

  本文关键词：鄱阳湖叶绿素a浓度遥感反演研究

  更多相关文章： 鄱阳湖 叶绿素a 遥感反演 光学性质

【摘要】：鄱阳湖是一个高动态变化的季节型湖泊,是中国第一大淡水湖,具有调节河川径流、提供生活生产所需的水源、提供水上运输、为野生动物提供栖息地等重要功能。不过近年来随着鄱阳湖流域的经济快速发展,有污染加剧和水体富营养化的趋势,对鄱阳湖的生态安全带来隐患,因此保护鄱阳湖的生态,有效监测水体成分变化变得亟不可待。叶绿素是一类与光合作用有关的重要的色素。叶绿素a浓度能有效的反映水体富营养化的程度。本文通过三次采样的叶绿素a浓度和水体光谱数据,对鄱阳湖水域的叶绿素a光学性质、空间分布特征、比吸收系数进行分析,基于实际采样数据来构建鄱阳湖水域的叶绿素a反演模型,并对近两年鄱阳湖水域的叶绿素a浓度进行遥感反演研究。本文发现鄱阳湖叶绿素a吸收光谱曲线与其他湖泊差异不明显,均是在440nm、675nm处出现吸收峰,550nm、700nm处出现吸收谷。叶绿素a浓度和aψ(670)间的相关性很高,aψ(670)的空间分布可以代表浓度的分布情况。三次采样叶绿素a浓度分别为:2014年7月0.3929-2.2508mg/m~3;2014年9月0.7852-4.0837 mg/m~3;2015年8月0.7373-3.5375 mg/m~3。对实测的遥感反射率与叶绿素a浓度两者进行相关性分析,结果表明利用HJ卫星进行叶绿素a浓度反演的敏感波段为R_3、R_1/R_3、R_3/R_2,根据敏感波段和各种函数关系式构建叶绿素a的反演模型,最终选定R_1/R_3波段比值算法,建立叶绿素a的反演模型为y=5.6854x2-6.6315x+2.8527,决定系数R~2为0.9274,平均误差为17.59%。本文对HJ-CCD卫星影像数据经过图像配准,大气校正等处理后,利用构建好的反演模型对近两年鄱阳湖叶绿素a浓度进行反演。反演结果表明叶绿素a浓度变化总体呈现南部较高,枯水期浓度低,主湖区向沿岸浓度逐渐增加的趋势。
【关键词】：鄱阳湖 叶绿素a 遥感反演 光学性质
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X87
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 水色遥感进展9-11
• 1.2.2 叶绿素a浓度遥感反演研究进展11-13
• 1.2.3 鄱阳湖叶绿素a浓度研究进展13-14
• 1.3 研究内容及拟解决的关键问题14
• 1.3.1 研究内容14
• 1.3.2 拟解决的关键问题14
• 1.4 技术路线14-15
• 1.5 论文安排15-17
• 第二章 研究区域简介和数据处理17-25
• 2.1 研究区域简介17-18
• 2.2 野外数据采样18-19
• 2.2.1 研究区测量站点18
• 2.2.2 野外数据采样18-19
• 2.3 室内数据处理19-22
• 2.3.1 总颗粒物样品的制作20
• 2.3.2 非色素颗粒物样品制作20-21
• 2.3.3 叶绿素a的相关计算21-22
• 2.4 影像预处理22-25
• 第三章 鄱阳湖叶绿素a的光学特性25-40
• 3.1 叶绿素a的光学特性25-28
• 3.1.1 叶绿素a简介25-26
• 3.1.2 叶绿素a的吸收26-27
• 3.1.3 叶绿素散射27-28
• 3.2 鄱阳湖叶绿素a的吸收光谱特性28-31
• 3.2.1 总颗粒物吸收系数28-29
• 3.2.2 泥沙吸收系数29-30
• 3.2.3 叶绿素a吸收系数30-31
• 3.3 鄱阳湖叶绿素a吸收光谱建模31-34
• 3.4 鄱阳湖叶绿素a吸收时空分布特征34-37
• 3.5 比吸收系数的时空分布特征37-40
• 第四章 鄱阳湖叶绿素a遥感反演40-50
• 4.1 叶绿素a遥感反演模型40-42
• 4.1.1 经验模型40-41
• 4.1.2 半分析模型41-42
• 4.1.3 神经网络模型42
• 4.2 鄱阳湖叶绿素a遥感反演模型42-48
• 4.2.1 相关性分析42-46
• 4.2.2 反演模型的建立46-47
• 4.2.3 精度分析与评价47-48
• 4.3 鄱阳湖叶绿素a吸收系数与反射率关系的讨论48-50
• 第五章 鄱阳湖叶绿素a时空变化分析50-57
• 5.1 反演模型的应用50-53
• 5.2 时空变化分析53-55
• 5.3 变化机制分析55-57
• 第六章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 创新点58
• 6.3 展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 攻读学位期间的研究成果64-65

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