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Spectral Analysis of Water Reflectance for Hyperspectral Remote Sensing of Water Quailty in Estuarine Water 被引量:1
1
作者 Chunlei Fan 《Journal of Geoscience and Environment Protection》 2014年第2期19-27,共9页
Hyperspectral remote sensing offers an effective approach for frequent, synoptic water quality measurements over a large spatial extent. However, the optical complexity of case 2 water makes the water quality monitori... Hyperspectral remote sensing offers an effective approach for frequent, synoptic water quality measurements over a large spatial extent. However, the optical complexity of case 2 water makes the water quality monitoring by remote sensing in estuarine water a challenge. The prime objective of this study was to develop algorithms for hyperspectral remote sensing of water quality based on in situ spectral measurement of water reflectance. In this study, water reflectance spectra R(λ) were acquired by a pair of Ocean Optic 2000 spectroradiometers during the summers from 2008 to 2011 at Patuxent River, a tributary of Chesapeake Bay, USA. Simultaneously, concentrations of chlorophyll a and total suspended solids (TSS), as well as absorption of colored dissolved organic matter (CDOM) were measured. Empirical models that based on spectral features of water reflectance generally showed good correlations with water quality parameters. The retrieval model that using spectral bands at red/NIR showed a high correlation with chlorophyll a concentration (R2 = 0.81). The ratio of green to blue spectral bands is the best predictor for TSS (R2 = 0.75), and CDOM absorption is best correlated with spectral features at blue and NIR regions (R2 = 0.85). These empirical models were further applied to the ASIA Eagle hyperspectral aerial imagery to demonstrate the feasibility of hyperspectral remote sensing of water quality in the optical complex estuarine waters. 展开更多
关键词 case 2 water HYPERSPECTRAL REMOTE SENSING water QUALITY
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一种实用的二类水体Sea WiFS资料大气校正方法 被引量:20
2
作者 韦钧 陈楚群 施平 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期118-126,共9页
关键词 海洋水色遥感 SEAWIFS 二类水体 大气校正 瑞利散射
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基于MODIS数据的二类水体叶绿素反演算法理论与实现 被引量:15
3
作者 万幼川 黄家洁 刘良明 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期572-575,共4页
在NASA-MODIS海洋组提出的二类水体叶绿素a的半分析算法的基础上,使用叶绿素荧光理论对其进行了改进,建立了一个适用于我国的海洋叶绿素浓度反演模型,并选取2003年黄海区域的MODIS数据对算法进行了验证。
关键词 MODIS 二类水体 叶绿素 荧光 水色
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人工神经网络反演珠江口海域叶绿素浓度 被引量:20
4
作者 沈春燕 陈楚群 詹海刚 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期38-43,共6页
利用2003年1月、2004年1月在珠江口海域的叶绿素浓度和辐射同步实测资料,建立了反演珠江口海域叶绿素浓度的人工神经网络模型。应用该模型由SeaWiFS资料获取珠江口海域叶绿素浓度分布图,并与SeaBAM推荐的OC2和OC4这2种统计算法的反演结... 利用2003年1月、2004年1月在珠江口海域的叶绿素浓度和辐射同步实测资料,建立了反演珠江口海域叶绿素浓度的人工神经网络模型。应用该模型由SeaWiFS资料获取珠江口海域叶绿素浓度分布图,并与SeaBAM推荐的OC2和OC4这2种统计算法的反演结果进行比较,结果表明人工神经网络模型的反演效果明显优于统计算法。人工神经网络模型的均方根差是0.289 9,可决系数是0.884 8;而统计算法的均方根差大于0.5,可决系数小于0.6。 展开更多
关键词 人工神经网络 二类海水 叶绿素 反演算法
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基于遗传算法的二类水体水色遥感反演 被引量:20
5
作者 詹海刚 施平 陈楚群 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期31-36,共6页
提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效... 提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效克服已有二类水体水色遥感优化反演方法在搜索策略方面存在的困难 ,是一种有较高计算效率。 展开更多
关键词 二类水体 水色遥感 优化反演 遗传算法
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近岸Ⅱ类水体表层悬浮泥沙浓度遥感模式研究进展 被引量:26
6
作者 刘志国 周云轩 +1 位作者 蒋雪中 沈芳 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2006年第1期321-326,共6页
因为具有明显的时间与空间分辨率优势,遥感数据成为近岸Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度(SSC)信息提取研究的重要数据源之一.悬浮泥沙遥感信息提取的现状可归纳为:(1)建立近岸Ⅱ类水体SSC遥感模式的方法有三种类型,分别是基于地面光谱与SSC测量的... 因为具有明显的时间与空间分辨率优势,遥感数据成为近岸Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度(SSC)信息提取研究的重要数据源之一.悬浮泥沙遥感信息提取的现状可归纳为:(1)建立近岸Ⅱ类水体SSC遥感模式的方法有三种类型,分别是基于地面光谱与SSC测量的反射率反演方法、基于图像信息法和基于大气辐射传输理论模型法;(2)基于地面测量的反射率反演方法属于理论与经验相结合的方法,也是目前用于SSC定量化遥感模式研究的常用方法.其数学表达形式包括线性关系式、对数关系式、负指数关系式、Gordon模式和综合模式等;(3)到目前为止已有的Ⅱ类水体SSC遥感模式适用性方面还不理想,远未达到与试验室分析相匹配的精度.文章认为:加强地面水文光谱实验研究,建立多光谱SSC定量模式,以高分辨率和高光谱遥感融合数据为基础的SSC定量遥感是今后该方向发展趋势. 展开更多
关键词 Ⅱ类水体 悬浮泥沙浓度 遥感
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海洋水色卫星遥感二类水体反演算法的国际研究进展 被引量:14
7
作者 巩彩兰 樊伟 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期77-83,共7页
根据国际海洋水色卫星的研究发展与应用现状,回顾了国际海洋水色卫星遥感二类水体现有反演算法的基本原理和存在的优缺点,以及提高反演精度需要的技巧。指出二类水体反演算法相对一类水体算法的复杂性,要建立全球通用的反演算法还要继... 根据国际海洋水色卫星的研究发展与应用现状,回顾了国际海洋水色卫星遥感二类水体现有反演算法的基本原理和存在的优缺点,以及提高反演精度需要的技巧。指出二类水体反演算法相对一类水体算法的复杂性,要建立全球通用的反演算法还要继续研究更好的光学模型,使得各种反演算法具有实验室之外的实际应用价值。 展开更多
关键词 二类水体 海洋水色遥感 反演算法 光学模型 海洋水色卫星
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二类水体水色遥感的主要进展与发展前景 被引量:34
8
作者 任敬萍 赵进平 《地球科学进展》 CAS CSCD 2002年第3期363-371,共9页
Ⅱ类水体水色遥感是海洋水色遥感的难点和热点。针对Ⅱ类水体的光谱特性和海洋现象的特点 ,综述了水色卫星传感器在光谱波段配置、辐射探测性能和时空分辨率等方面的设计要求与技术进步。从水色遥感资料反演的两大关键技术———大气校... Ⅱ类水体水色遥感是海洋水色遥感的难点和热点。针对Ⅱ类水体的光谱特性和海洋现象的特点 ,综述了水色卫星传感器在光谱波段配置、辐射探测性能和时空分辨率等方面的设计要求与技术进步。从水色遥感资料反演的两大关键技术———大气校正和生物光学算法两个方面 ,概述了Ⅱ类水体水色反演算法的研究现状和发展方向。根据我国近海的水体特点 。 展开更多
关键词 水色遥感 Ⅱ类水体 反演算法
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海洋水色遥感大气校正算法研究进展 被引量:5
9
作者 杨建洪 王锦 赵冬至 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期97-100,共4页
本文针对Ⅱ类水体的光谱特性和海洋现象的特点,综述了Ⅰ类水体及近岸Ⅱ类水体的主要大气校正算法,并介绍了各种算法的适应范围和优缺点。通过对水色卫星传感器的技术发展现状的介绍,详细整理了目前主要卫星的大气校正算法,概述了Ⅱ类水... 本文针对Ⅱ类水体的光谱特性和海洋现象的特点,综述了Ⅰ类水体及近岸Ⅱ类水体的主要大气校正算法,并介绍了各种算法的适应范围和优缺点。通过对水色卫星传感器的技术发展现状的介绍,详细整理了目前主要卫星的大气校正算法,概述了Ⅱ类水体水色反演算法的研究现状和发展方向。并根据我国近海的水体特点提出了水色遥感研究需要解决的关键问题。 展开更多
关键词 水色遥感 近岸Ⅱ类水体 大气校正
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利用Sea WiFS资料对二类水体辐射大气校正方法的研究 被引量:1
10
作者 史丰荣 刘美娟 +2 位作者 周维华 冯巍巍 张骏 《内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)》 CAS 2006年第4期424-427,432,共5页
SeaDAS软件提供的标准大气校正算法中,假设第7和第8通道的离水辐射为0,但测量数据表明,在二类水体的大气校正算法中这种假设不成立.针对中国海区的特点,选取不同的近岸二类水体大气校正方法进行分析和比较,给出了适用于近岸二类水体尤... SeaDAS软件提供的标准大气校正算法中,假设第7和第8通道的离水辐射为0,但测量数据表明,在二类水体的大气校正算法中这种假设不成立.针对中国海区的特点,选取不同的近岸二类水体大气校正方法进行分析和比较,给出了适用于近岸二类水体尤其是近岸高泥沙含量的混浊水体的大气校正方法. 展开更多
关键词 SEAWIFS 大气校正方法 二类水体 离水辐射亮度
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基于神经网络的二类水体大气修正 被引量:1
11
作者 孙凌 张杰 郭茂华 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期398-405,共8页
大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术... 大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术的二类水体大气修正算法,可以由波段1—4的TOA反射率和三个角度反演得到离水反射率、气溶胶光学厚度等参数。利用模拟数据进行了算法的性能评估,并开展了卫星数据处理试验。结果表明,除了在非常浑浊的水体,反演结果基本合理。 展开更多
关键词 大气修正 二类水体 神经网络 HY-1ACZI 6S
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二类水体颗粒吸收光谱两种测量方法的差异分析 被引量:1
12
作者 董强 洪华生 商少凌 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期293-297,共5页
对两种颗粒吸收光谱测量方法的差异性及在二类水体中的适用性进行了研究.通过理论推导指出.颗粒后向散射是T方法(Transmittance method)较T—R方法(Transmittance and Reflectance method)测量结果偏高的首要原因,并且其偏高程... 对两种颗粒吸收光谱测量方法的差异性及在二类水体中的适用性进行了研究.通过理论推导指出.颗粒后向散射是T方法(Transmittance method)较T—R方法(Transmittance and Reflectance method)测量结果偏高的首要原因,并且其偏高程度同时取决于颗粒的后向散射和吸收性质;对福建沿岸典型二类水体同时采用两种方法测量的结果表明:与T—R方法相比.T方法测量所得总颗粒、非藻类颗粒、藻类颗粒的光学密度.在400~700nm波段的平均相对误差分别为38.5%、40.0%、33.1%.根据理论推导和实际测量分析结果,提出在中国近海二类水体中需采用T—R方法来替代T方法测量颗粒吸收光谱的建议. 展开更多
关键词 T方法 T—R方法 颗粒吸收光谱 二类水体
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基于Hydrolight的太湖水体区域化固有光学模型参数率定与验证 被引量:4
13
作者 黄佳慧 段洪涛 +1 位作者 马荣华 张玉超 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期613-625,共13页
神经网络作为相对理想的可以业务化运行的水色遥感建模方法,在训练过程中需要巨量的数据集;而实测数据无法满足要求,需要利用水体辐射传输软件Hydrolight模拟数据集.利用数值统计方法对太湖7期野外实测数据进行分析,确定利用Hydrolight... 神经网络作为相对理想的可以业务化运行的水色遥感建模方法,在训练过程中需要巨量的数据集;而实测数据无法满足要求,需要利用水体辐射传输软件Hydrolight模拟数据集.利用数值统计方法对太湖7期野外实测数据进行分析,确定利用Hydrolight模拟太湖遥感反射率时,需要输入的藻类颗粒物、非藻类颗粒物和有色可溶性有机物的比吸收系数、比散射系数等参数;利用这些参数模拟遥感反射比,并与实测光谱数据进行比较,发现二者相关性普遍在0.95以上,证明确定的太湖区域化参数符合模拟需要,具有较强的实用价值. 展开更多
关键词 太湖 II类水体 水色遥感 Hydrolight 辐射传输模型
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渤海某边际油田油套管防腐材质优选研究 被引量:1
14
作者 庹海洋 张晓诚 +3 位作者 谢涛 林海 和鹏飞 宋峙潮 《石油化工应用》 CAS 2022年第2期17-22,29,共7页
套管腐蚀是渤海油田套损的主要类型,约占52.8%,中海油防腐图版仅限定二氧化碳分压和温度两个指标,考虑因素不够全面,且都是以最恶劣工况为实验条件,存在过度防腐等降低经济效益的风险,需要深入研究腐蚀行为和优化防腐材质选择,尤其针对... 套管腐蚀是渤海油田套损的主要类型,约占52.8%,中海油防腐图版仅限定二氧化碳分压和温度两个指标,考虑因素不够全面,且都是以最恶劣工况为实验条件,存在过度防腐等降低经济效益的风险,需要深入研究腐蚀行为和优化防腐材质选择,尤其针对效益临界化的边际油田。为此,以渤海某边际油田实际水样为腐蚀介质进行模拟实验,研究不同材质套管在CO_(2)和微量H_(2)S共存环境中的腐蚀特征,分析得到了微量H_(2)S对CO_(2)腐蚀具有明显的抑制作用,建立了考虑含水率变化的长期腐蚀速率计算模型,分析得到含水率对腐蚀速率影响较大,在油田生产初期含水率较低,直接以100%含水率来测定长期腐蚀速率,存在过度防腐。本研究将该油田的防腐材质由中海油防腐图版选择的超级13Cr材质降低到3Cr材质,单井节省费用超过200万元,为优化降低油套管防腐材质提供参考。 展开更多
关键词 边际油田 油套管 防腐材质 H_(2)S 含水率
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基于辐射传输优化模型的二类水体大气校正 被引量:6
15
作者 周莉 李云梅 +4 位作者 郭宇龙 吕恒 李渊 王珊珊 王永波 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期7-15,共9页
遥感影像的大气校正是水色参数反演的前提。以太湖为研究区,采用6s大气辐射传输模型以及近红外波段离水反射率模型相结合的方法。通过神经网络模拟大气辐射传输过程,并利用中分辨率成像光谱仪(MERIS)754、779、865、885nm4个近红外... 遥感影像的大气校正是水色参数反演的前提。以太湖为研究区,采用6s大气辐射传输模型以及近红外波段离水反射率模型相结合的方法。通过神经网络模拟大气辐射传输过程,并利用中分辨率成像光谱仪(MERIS)754、779、865、885nm4个近红外波段进行光谱优化,求算550nm处气溶胶光学厚度等变量。通过外推,实现可见光波段的大气校正。将2007年11月11日、20日、21日,2008年11月20日MERIS Levellp影像以及野外实测水体遥感反射率数据集用于精度验证,结果表明,该方法能够较好地反演水体遥感反射率光谱,校正后的13个波段的平均相对误差大多分布在20%~40%之间。与6S以及Beam4.9软件自带的大气校正方法相比,具有较高的校正精度和较强的稳定性,在太湖有较好的适用性。 展开更多
关键词 遥感 大气校正 辐射传输优化模型 二类水体 MERIS数据
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基于生物光学模型的水体多源遥感图像融合算法研究 被引量:3
16
作者 郭宇龙 王永波 +3 位作者 李云梅 王桥 朱利 吕恒 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期95-103,共9页
针对内陆湖泊水环境遥感监测缺乏合适数据源这一问题,基于水体生物光学模型与传统图像融合算法,开发了一种适用于复杂内陆二类水体的生物光学融合(BOF)算法,用于融合多光谱数据和高光谱数据。利用Hyperion数据生成模拟数据集进行算法验... 针对内陆湖泊水环境遥感监测缺乏合适数据源这一问题,基于水体生物光学模型与传统图像融合算法,开发了一种适用于复杂内陆二类水体的生物光学融合(BOF)算法,用于融合多光谱数据和高光谱数据。利用Hyperion数据生成模拟数据集进行算法验证,并将实验结果与小波变换算法、Gram-Schmidt变换算法和色彩标准化算法分别进行对比,结果表明:从视觉效果来看,BOF算法较好地融合了高光谱数据的色彩信息和多光谱数据的空间细节信息;从图像精度指标来看,BOF算法不仅在多种分辨率差异下都得到最好的精度,且精度对分辨率差异不敏感;在叶绿素a浓度估算实验中,BOF算法也得到了最优的效果,均方根误差(RMSE)为9.817,其他三种算法的RMSE分别为18.841、15.913和15.655。新算法有较强的应用潜力,有望为内陆二类水体遥感监测提供更合适的数据源。 展开更多
关键词 遥感 图像融合 生物光学模型 内陆二类水体 HYPERION
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一种基于GOCI数据的叶绿素a浓度三波段估算模型 被引量:21
17
作者 郭宇龙 李云梅 +4 位作者 李渊 吕恒 刘阁 王旭东 张思敏 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3175-3185,共11页
以标准三波段算法为基础,构建了适用于GOCI影像数据的叶绿素a浓度三波段估算模型.并以三峡水库、巢湖、洞庭湖和太湖水体的289组实测叶绿素a浓度以及光谱数据作为基础,模拟了GOCI影像和MERIS影像波段,率定了模型参数,并与MERIS三波段算... 以标准三波段算法为基础,构建了适用于GOCI影像数据的叶绿素a浓度三波段估算模型.并以三峡水库、巢湖、洞庭湖和太湖水体的289组实测叶绿素a浓度以及光谱数据作为基础,模拟了GOCI影像和MERIS影像波段,率定了模型参数,并与MERIS三波段算法和目前常用的GOCI波段比值算法进行了对比分析,最终用GOCI影像数据进行了独立数据验证.结果表明:1对目前的数据集,680 nm处和660 nm处的色素颗粒物吸收系数具有相对固定的比例关系,比值为1.351;2 GOCI三波段模型在模型率定中,得到与MERIS三波段模型近似的效果,线性拟合的决定系数为0.809,略低于MERIS三波段模型的0.820,但明显优于GOCI比值模型(0.450),有效避免了GOCI波段比值模型中在叶绿素a浓度低值区出现的"扩散"现象,体现出较好的普适性;3通过验证数据集中平均相对误差和均方根误差两个误差指标的对比,发现GOCI三波段模型误差表现与建模数据一致,与MERIS数据接近,明显优于GOCI波段比值模型;4通过GOCI影像的同步验证,发现GOCI波段比值算法会对太湖叶绿素a浓度产生明显的低估,且难以体现叶绿素a浓度空间变异.GOCI三波段算法效果相对较好.相比于目前常用的波段比值算法,GOCI三波段算法具有更高的稳定性和精度,有较强的应用潜力. 展开更多
关键词 GOCI 内陆二类水体 叶绿素A浓度 三波段
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