基于现场光谱数据的珠江口MERIS悬浮泥沙分段算法

利用珠江口海域4个航次共59个站位的实测遥感反射比和悬浮泥沙数据(悬浮泥沙浓度范围为4—140g.m-3),建立了利用MERIS遥感数据反演珠江口悬浮泥沙浓度的分段算法。算法以Rrs(620)/Rrs(560)=0.9为阈值,当Rrs(620)/Rrs(560)<0.9时,红绿波段比值可以较好地反演悬浮泥沙浓度。随着悬浮泥沙浓度的增加,Rrs(620)/Rrs(560)>0.9,红绿比值趋于饱和,对悬浮泥沙的变化响应不敏感,此时采用包含红波段和近红外波段的波段比值提取水体的悬浮泥沙浓度。利用该分段算法从MERIS遥感图像中提取珠江口水体的悬浮泥沙浓度分布,得到较好的结果。

太湖水体悬浮颗粒物生物光学模型及MERIS数据反演

根据太湖悬浮颗粒物生物光学特性建立的悬浮颗粒物红外单波段生物光学模型具有明确的机理性.利用2006年至2009年野外实测悬浮颗粒物浓度和水体光学数据对该生物光学模型进行检验和分析.结果表明,悬浮颗粒物比后向散射系数的时空差异是影响总悬浮颗粒物生物光学模型精度的主要因素.总悬浮颗粒物在红外波长的吸收系数对总悬浮颗粒物生物光学模型精度也具有显著的影响.根据中分辨率光谱成像仪(MERIS)悬浮颗粒物反演结果和野外实测风速数据,太湖沉积物再悬浮将显著增加水体中悬浮颗粒物的含量.

MERIS卫星数据定量反演长江河口的悬沙浓度

悬浮泥沙浓度是描述水质的重要参数,获取其空间和时间上的分布,有助于水环境监测及泥沙输运观测。首先介绍了欧空局(ESA)发射的ENVISAT上携带的中分辨率成像光谱仪(MERIS)基本特点,其数据较SeaWiFS、MODIS在水色波段设置和灵敏度上具有一定优势,然而在我国高浑浊河口如长江口,MERIS二级产品如离水辐射率和总悬浮物浓度的反演结果与实测数据有较大的偏差。故直接利用其一级数据即传感器接收到的辐射率,采用基于辐射传输模型的MODTRAN算法进行大气校正以获得水表遥感反射率。应用遥感反射率与悬沙浓度的关系模型,反演了2005年夏季三个寻常潮(7月30日、8月3日、8月9日)悬沙浓度。通过对反演结果与实测数据进行分析,得出反演偏差可由二级产品90%相对误差降低到53%左右。最后给出了2005年8月15日、9月16日悬沙浓度分布图,通过分析得出利用MERIS数据反演高浑浊河口悬沙浓度是可行的。

MERIS水汽数据约束的时序InSAR非差分水汽反演研究

文中利用MERIS数据，使用平差手段，进行时序InSAR水汽反演。选取南加州作为实验区，以MERIS作为验证数据，结果显示两者的空间相关系数为0．92，PWV差异的标准差约为1．5mm，具有较强的一致性，说明本文反演方法的可靠性。

广东省2001—2022年地表蒸散发和潜在蒸散发特征

基于2001—2022年MODIS第6版遥感产品数据的蒸散发(ET)和潜在蒸散发(PET)数据,利用相关性分析、变异系数和经验正交函数分解等方法,分析广东省2001—2022年ET和PET的时空分布特征,结果表明:(1)ET低于PET,ET和PET的年际变化趋势较为一致,呈现先减小后增大的趋势,两者的相关系数为0.92,通过0.05的显著性水平检验;(2)ET和PET总体上均呈现“粤东和粤北高-珠三角和粤西地区低”的空间分布特征;(3)年ET和PET以高波动性和较高波动性为主;(4)ET与PET的前2个空间模态及时间系数分布较为一致,其中第1模态空间分布均表现为“全省一致型”,其分布与年平均值的空间分布较为相似,呈现“粤东和粤北高-珠三角和粤西地区低”的分布;第2模态空间分布呈“北正-南负”的空间分布型,2012年之前,以“北多南少”空间分布为主,2012年之后则为相反的分布型;ET的第3模态空间分布型为“东正-西负”型,其在2018年表现为“东少-西多”,在2020—2021年表现为“东多-西少”;PET的第3模态空间分布型为“沿海正-内陆负”,其在2002、2015、2020—2021年为“沿海多-内陆少”空间分布;在2009、2016年呈“沿海少-内陆多”空间分布。

基于反射光谱的珠江口咸潮遥感方法

为监测珠江口河网区水体的盐度变化,基于同步测量的水体黄色物质、盐度和水体表面光谱数据,利用MATLAB分析了水体光谱反射率和黄色物质浓度之间的关系。结果表明:在磨刀门水道,反射率与黄色物质在400nm处的吸收系数g400有较好关系,在R704/R513处,R2=0.70;在虎门水道,g400与反射率比值R703/R488之间也有较强的负相关,R2=0.58。同样,又分析了磨刀门和虎门水道黄色物质吸收系数与表面盐度的关系,都发现了较好的相关性,R2>0.67。根据以上分析,得到了一种珠江口河网区水体表面盐度监测的新方法,并采用中等分辨率成像光谱仪(MERIS)的模拟数据来进行模型验证,结果表明利用MERIS数据对珠江口河网区咸潮进行监测是可行的(均方根误差小于0.308%)。

FY-3B卫星MERSI可见光近红外波段定标精度评估

FY-3B中分辨率光谱成像仪(MERSI)不能实现可见光近红外波段的星上绝对定标。为了提高MERSI高信噪比窄波段通道的辐射定标精度,针对国际通用的6个北非沙漠目标,利用高质量的SeaWiFS数据构建天顶双向反射分布函数(BRDF)模型,借助MODTRAN辐射传输模型和ERA-Interim再分析资料吸收气体数据构建光谱匹配因子,对FY-3B MERSI 5年的在轨运行数据进行交叉定标研究。所构建的天顶反射模型可以准确表达伪不变目标的天顶反射率,波段预测误差基本都在3%之内;考虑观测几何条件和吸收气体含量的参数化光谱匹配因子可以有效预测MERSI的天顶反射率;交叉定标结果的时间序列十分稳定且无明显趋势,与伪不变目标的天顶辐射信号长期稳定且规律性变化的特点一致。与MERSI L1业务化定标结果相比,第8~12波段的定标结果偏低,相对偏差小于0,而第13~16波段的定标结果偏高,相对偏差大于0。除了波段8以外的其他8个波段的偏差基本都在-5%~5%以内。波长小于600 nm的波段的月平均偏差较大,特别是三个蓝光波段(第8~10波段);第13~16波段的月平均偏差相对稳定,基本都在-5%~5%以内。