资源描述：
《应用modis监测太湖水体叶绿素a浓度季节变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2008.1遥感应用遥感信息应用MODIS监测太湖水体叶绿素a浓度季节变化研究王世新,焦云清,周艺,祝令亚,阎福礼(中国科学院遥感应用研究所,北京10010)摘要:以太湖作为实验区,利用波段比值、差值和组合算法讨论了非成像及成像高光谱数据和叶绿素浓度相关性差异和敏感波段分布,在此基础上将不同时段的MODIS影像,不同空间分辨率的波段反射率与叶绿素a浓度实测值进行相关分析,通过回归拟合建立并验证了不同季节的叶绿素a浓度遥感监测模型,并应用模型计算出太湖水体叶绿素a浓度的分布情况,对太湖水质变化进行了评价。研究结果表明,MODIS影像在太湖的水质动态变化监测中是可用的。关键词
2、:MODIS影像;叶绿素a;季节变化;模型;太湖中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1000-3177(2008)95-0047-07太湖位于长江三角洲地区。近年来太湖的富营分的光学特性会存在较大的改变,叶绿素反演算法[2]养化问题,已经严重影响了太湖的环境质量。作为会存在较大的差异。但是,在水动力剧烈、水质组富营养化的关键指标,用来表征藻类爆发程度的叶分复杂的浅水内陆湖泊中,叶绿素浓度的多时相遥绿素a浓度是量化水质状况的重要参数之一。因感监测的研究还很缺乏,因此,本文在对多时相此,快速、准确、高频率地监测水环境质量,预警藻类MODIS数据进行精细大气纠正的基础上
3、,探讨了不爆发,迫切需要采用各种高新技术,尤其是遥感技术同时相叶绿素浓度反演的波段敏感差异,并基于这来检测和监测水体叶绿素浓度的时空变化。一研究结果,建立了太湖水域的叶绿素浓度的多时对于叶绿素浓度的定量遥感反演,国内外众多相反演模型,评价了太湖水体叶绿素浓度的时空变学者开展了大量工作,并建立了不同的光学遥感模化。型,如ThiemannS.等利用实测光谱和IRS21c卫星数据对Mecklenburg湖的叶绿素浓度进行了探1试验情况和数据处理[1]测;P.A.Brivio等应用TM影像对Garda湖的叶[2]1.1试验情况绿素浓度变化进行了评价;疏小舟等应用OMIS2选取太湖
4、污染最为严重的梅梁湾及其附近水域II航空成像光谱对太湖叶绿素a的浓度分布进行了[3]作为主要试验区,共布设25个采样点(见图1),分估算。此外,很多学者也对水体水质的季节变化别于2003年10月28日、2004年3月4日、2004年展开了定量研究,如K.Kallio等对芬兰南部地区[4]4月25日、2004年8月19日进行了地面数据的采的11个湖泊水质进行了不同季节的研究;张华等集工作。利用GPS定位仪确定采样点的地理坐标,以湘江长沙段为研究区,建立了针对内陆水环境污染监测的多时相遥感信息模型[5];SabineThiemann同时在每个采样点进行水质采样和水体反射光谱测
5、等通过分析MecklenburgLake区的不同时相的高量(测量仪器为ASD野外光谱辐射仪,工作波段光谱数据特征,建立了基于半经验和多时相的透明350～2500nm)。通过实验室分析得到叶绿素a、悬度和叶绿素a浓度的遥感反演模型[6]。太湖作为典浮物、总氮、总磷等十多个水质指标。型的内陆浅水湖泊,平均深度只有1.9m左右。水1.2数据处理和大气纠正体组分不仅受天气和水动力影响较大,而且在藻类MODIS遥感影像的获取为当日MODIS生长过程中,不仅浓度有明显的变化,而且叶绿素组AQUA1B的采样数据。采样当日太湖上空均无收稿日期:2007-04-25修订日期:2007-05
6、-23基金项目:国家自然科学基金(40671141)、国家863项目(2006AA06Z419)共同资助作者简介:王世新(1965～),男,山东人,研究员,主要进行环境遥感和灾害遥感监测研究。47©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net遥感信息遥感应用2008.1例,给出了大气纠正前后各波段的反射率值对比情况,并结合该点的实测光谱曲线进行分析(MO2DIS数据为分辨率500m的1～4波段,光谱范围400～900nm),须说明的是
7、地面实测光谱数据只采集了两期,采集时间分别为2003年10月28日和2004年4月29日。图中显示纠正后的各波段反射率均得到降低,更接近于地面实测值,反射率的折线形状也与实测光谱曲线相似,大气纠正的效果较为明显。众所周知,水体作为遥感弱反射目标,更易受到图1采样区点位布置图大气、光源、平台姿态、仪器信号干扰等因素的影响。云,卫星成像质量很好。对获取的MODIS影像进而且大部分水体反射的信号只占下行辐射的约2%行了几何纠正和辐射定标计算。几何纠正采用Ge2～6%左右,要实现高精度的水质定量遥感监测,必ographicLat/Lo
