当前位置:主页 > 科技论文 > 环境工程论文 >

基于GOCI影像分类的太湖水体叶绿素a浓度日变化分析

发布时间:2018-06-24 17:35

  本文选题:GOCI + 分类 ; 参考:《光谱学与光谱分析》2016年08期


【摘要】:叶绿素a浓度(Chlorophyll-a:Chl-a)是内陆水体重要的水质参数之一,遥感数据为其提供了大范围、多时相的监测信息,然而由于内陆湖泊水色要素复杂的光学性质及较大的时空差异,传统的遥感影像及单一的Chl-a反演模型在应用中存在着局限性。因此本研究以太湖为研究区,时间分辨率1小时的静止海洋水色卫星Geostationary Ocean Color Imager(GOCI)为数据源,在基于层次聚类法实现归一化实测光谱反射率分类的基础上,利用光谱角测距匹配实现2012年5月6日(08:16—15:16)8景GOCI太湖影像的水体分类;并针对不同水体类型分别建立基于GOCI影像的Chl-a反演模型,实现不同类型水体的Chl-a浓度反演。结果表明,太湖水体光谱可分为四类,类型1光谱体现出漂浮藻类的特征,可将其作为蓝藻水华的判定依据;类型2—4体现的特征分别为水体含有较高Chl-a浓度、较高悬浮物浓度及相对较低Chl-a较低悬浮物浓度;并且类型2—4与分类前相比,其分类模型估算的Chl-a浓度误差均得到了不同程度的提高,平均相对误差分别降低了7%,12.3%和15.9%;此外,GOCI影像反演结果不仅可以很好地反映Ch卜a浓度的空间分布状况,也能反映出太湖Chl-a浓度的日变化差异及规律,表现出了其在富营养化污染动态监测及预警中的应用潜力。该方法在GOCI影像中的应用,在提高Chl-a浓度反演精度的同时也提高了模型在实际应用中的适用性,为日后太湖水体不同时刻Chl-a浓度的精确估算提供了基础。
[Abstract]:Chlorophyll a concentration (Chlorophyll-a:Chl-a) is one of the important water quality parameters in inland waters. Remote sensing data provides a large range and multi phase monitoring information. However, due to the complex optical properties and space-time differences of the color elements of inland lakes, the traditional remote sensing image and the single Chl-a inversion model exist in its application. Therefore, in this study, Geostationary Ocean Color Imager (GOCI), a stationary marine water color satellite with time resolution of 1 hours, is used as the data source. Based on the hierarchical clustering method to classify the normalized measured spectral reflectance, the spectral angle distance matching is used to realize the 8 scenery of GOCI in May 6, 2012 (08:16 15:16). The water body of the lake image is classified and the Chl-a inversion model based on GOCI images is established for different water types. The Chl-a concentration in different types of water can be retrieved. The results show that the spectrum of Taihu water body can be divided into four categories, and type 1 spectra reflect the characteristics of floating algae, which can be used as the basis for determining the bloom of cyanobacteria; type 2 - 4 The characteristics of the water body contain higher Chl-a concentration, higher suspended substance concentration and relatively low Chl-a concentration. And type 2 - 4, compared with before classification, the Chl-a concentration error estimated by the classification model are all improved in varying degrees, and the average relative error is reduced by 7%, 12.3% and 15.9%, respectively. In addition, GOCI image inversion junction It can not only reflect the spatial distribution of Ch a concentration well, but also reflect the diurnal variation and regularity of the Chl-a concentration in Taihu, which shows its potential application in the dynamic monitoring and early warning of eutrophic pollution. The application of this method in the GOCI image can improve the accuracy of Chl-a concentration inversion while also improving the model. The applicability in practical application provides a basis for accurate estimation of Chl-a concentration at different times in Taihu.
【作者单位】: 南京大学国际地球系统科学研究所;江苏省地理信息技术重点实验室;香港中文大学太空与地球信息科学研究所;江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心;
【基金】:“973”前期专项(2010CB434801) 国家“十二五”支撑项目(2012BAH32B03) 江苏省研究生培养创新工程立项项目(CXLX12_0040) 南京大学优秀博士研究生科研能力提升计划B项目(2014001B009)资助
【分类号】:X524;X87

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨瑞强;周群芳;张庆华;江桂斌;;太湖水体中丁基锡化合物污染现状研究[J];环境科学;2006年04期

2 邓建才;陈桥;翟水晶;杨旭昌;韩红娟;胡维平;;太湖水体中氮、磷空间分布特征及环境效应[J];环境科学;2008年12期

3 孙德勇;李云梅;王桥;乐成峰;黄昌春;伍蓝;;太湖水体散射特性及其空间分异[J];湖泊科学;2008年03期

4 韩秀珍;郑伟;刘翔;;基于实测光谱的太湖水体表面离水反射率研究[J];国土资源遥感;2010年03期

5 王俊;韦肖杭;姚伟忠;张敏;赵汉取;;南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系[J];浙江海洋学院学报(自然科学版);2011年03期

6 范成新;太湖水体生态环境历史演变[J];湖泊科学;1996年04期

7 刘RK,黄家柱,张强;太湖水体藻类叶绿素浓度高光谱遥感监测研究[J];南京师大学报(自然科学版);2005年03期

8 陈璐璐;周北海;徐冰冰;吴丰昌;符志友;;太湖水体典型重金属镉和铬含量及其生态风险[J];生态学杂志;2011年10期

9 穆丽娜,陈传炜,俞顺章,刘建玲,吴亚英,朱文昌;太湖水体微囊藻毒素含量调查及其处理方法研究[J];中国公共卫生;2000年09期

10 高光;朱广伟;秦伯强;陈捚;王珂;;太湖水体中碱性磷酸酶的活性及磷的矿化速率[J];中国科学(D辑:地球科学);2005年S2期

相关会议论文 前10条

1 张楠;韦朝阳;朱雁鸣;;太湖水体砷的分布特征[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

2 蒋丹烈;岳龙;马迪;宋晨怡;朱yN聪;尹大强;;应用物种敏感性分布法对太湖水体的生态风险分析[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

3 杨龙元;张健;林琳;吴敬碌;;大气氮磷沉降对太湖水体叶绿素a浓度影响特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年

4 徐建;张远;郭昌胜;李蕾;;太湖水体中典型抗生素的分布规律[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

5 沈玲;许纲熙;;苏南太湖水体恶化的历史演化及其污染防治战略的转变[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2012年

6 曹莹;张亚辉;高富;周俊丽;刘征涛;;太湖水体中微囊藻毒素的测定及其分布特征[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

7 赵汉取;王俊;韦肖杭;姚伟忠;张敏;;南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系[A];中国水产学会渔业资源与环境分会2011年学术交流会会议论文(摘要)集[C];2011年

8 李军;刘丛强;王仕禄;周志华;朱兆洲;肖化云;;太湖水体溶解营养盐(N、P、Si)的季节性变化特征及其控制因素[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年

9 韩超;王晓蓉;高士祥;耿金菊;;太湖水体亚磷酸盐的垂直分布特征[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年

10 马安成;李祥麟;;略述20年来太湖水体中蓝藻的演变与富营养化的关系[A];中国水利学会2007学术年会湖泊健康与水生态修复分会场论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报记者 邓建胜;太湖水体何时变清?[N];人民日报;2003年

相关博士学位论文 前1条

1 张战平;太湖水体中的胶体态痕量金属及其影响因素研究[D];浙江大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 严小菊;典型有机磷酸酯阻燃剂在太湖水体和底泥中存在水平和分布特征[D];南京大学;2013年

2 吴文仙;太湖水体和底泥中总微囊藻与产毒微囊藻丰度的分布特征[D];华东理工大学;2016年

3 金鑫;太湖水体漫衰减特性及光生态环境评价[D];南京师范大学;2011年

4 鲁s,

本文编号:2062393


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2062393.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2a62c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com