基于PIE-Engine Studio的西藏典型湖泊总悬浮物反演

总悬浮物浓度是水环境评价的重要参数之一,并且能在各个方面影响水体其他参数。青藏高原湖泊环境正处于大幅变化的时期,而其分布与动态变化与湖泊的环境息息相关。基于西藏典型湖泊29个采样点水质实测数据和LandSat 8 Collection 2遥感数据,使用PIE-Engine Studio平台,对比分析了基于单波段和多波段组合的多种总悬浮物浓度反演模型,选出了最优的总悬浮物浓度反演模型,并运用该模型分析了色林错、扎日南木错以及塔若错总悬浮物2013~2023年月度时空变化特征。分析结果表明:①总悬浮物对绿光、红光波段最为敏感,以波段反射率组合(B3+B4)、(B2/B3)(B2为蓝光波段,B3为绿光波段,B4为红光波段)为自变量,总悬浮物浓度为因变量的三波段模型为西藏典型湖泊总悬浮物浓度遥感反演最佳模型;②总悬浮物浓度年内变化总体存在季节规律,夏季浓度高,而春秋季低。在色林错,浓度在北部较高,高值夏季主要分布在西北岸,而秋冬季则在东北岸,受风向影响较大;在扎日南木错的西部较高;在塔若错,夏季在南部较高。3个湖泊均在11月时出现东部浓度重新升高的现象。③年降水量与各湖泊的悬浮物浓度相关性较高。年际变化中,2013~2023年,悬浮物浓度的年均值先是逐年升高,在2018年后随着年降水量的减少而逐渐下降或稳定。另外,色林错、扎日南木错、塔若错湖面面积分别增长了2.87%(约68.14 km^(2))、3.01%(约30.31 km^(2))、1.01%(约4.87 km^(2)),色林错持续扩张,扎日南木错和塔若错先快速扩张,而后萎缩,湖面面积与悬浮物浓度均值表现较同步,均是受降水量和径流的影响。研究结果可为高原湖泊水质评价提供理论依据,为水土流失、水资源保护提供科学参考。

基于哨兵-2MSI数据的高邮湖水体叶绿素a浓度和总悬浮物浓度遥感反演

哨兵-2号卫星多光谱成像仪(MSI)数据的空间分辨率高,重访周期短,适用于高邮湖这类中小型湖泊的水质反演。利用实测水体光谱数据模拟出哨兵-2 MSI数据,并建立了适用于该数据在高邮湖反演叶绿素a(Chl.a)浓度和总悬浮物(TSM)浓度的模型。经过验证,Chl.a的反演均方根误差(RMSE)为8.02μg/L,平均相对误差(MRE)为18.4%,TSM的反演RMSE为16.2 mg/L,MRE为23.3%,表明该模型具备理想的反演精度。利用哨兵-2 MSI数据和建立的反演模型,可以获得高邮湖Chl.a和TSM时空分布情况。初步分析发现,高邮湖这2项水质参数的分布与湖内的围网养殖和入湖径流之间存在一定关系。

基于Sentinel-2卫星数据的城市湖泊湿地叶绿素A及总悬浮物浓度定量监测分析——以长沙市松雅湖为例

将湖南省长沙市松雅湖生态湿地湖泊作为研究区,以2016年12月9日和2020年11月8日两期Sentinel-2卫星MSI影像为基础数据源,基于二类水体区域性近岸海域水色算法(C2RCC),对监测区的叶绿素A浓度及总悬浮物浓度进行反演。监测结果表明,秋冬季节,松雅湖水生态修复区的叶绿素A浓度和总悬浮物浓度平均值与非修复区相比,呈现整体偏低的趋势。随着时间推移,松雅湖三个区域的整体叶绿素A浓度和悬浮物浓度均有明显降低。研究结果表明,此方法可为快速高效开展生态湿地湖泊水体的生态状况评价提供基础数据支撑。

某铅锌矿大气总悬浮微粒中铅、镉、砷富集情况初步研究

本文用 Gordon 等提出的富集因子方法,研究某铅锌矿所在地区大气总悬浮微粒的化学特性,指出大气中铅、砷、镉等主要污染物的来源,以及随气象条件、地区不同的变化规律,为评价这一地区大气质量、控制和消除主要污染物提供可靠的依据。

基于光谱分类的总悬浮物浓度估算

总悬浮物浓度是水质评价的重要参数之一,传统的遥感反演估算模型忽视了光学性质多变、复杂的二类水体的差异性。本研究基于太湖、巢湖的星地同步实验,针对环境1号卫星多光谱数据,设立了水体光学分类方法,将研究水体分为二种类型,进而建立了适用于不同类型水体总悬浮物浓度的反演估算模型。得出以下结论:(1)基于光谱分类的方法可以提高总悬浮物浓度的反演估算精度;(2)对于类型一和类型二水体,分别使用指数模型和线性模型可以较好地反映总悬浮物浓度与反演估算因子之间的关系。

滇池水体中总悬浮物含量的遥感定量模型

利用滇池 1999年 4月 14日陆地卫星 TM数据与准同步全湖面监测资料 ,对滇池全湖水体总悬浮物含量与不同波段遥感值的关系进行了关联度分析 ,并据此建立了 TM图像遥感总悬浮物水质模型 ,该模型被成功地应用于滇池水体总悬浮物的遥感动态监测。

应用Landsat TM影像估算渤海叶绿素a和总悬浮物浓度

利用23个实测样点的渤海叶绿素a和总悬浮物浓度数据及同步Landsat TM影像数据,分别分析了Landsat TM离水辐射亮度对渤海叶绿素a和总悬浮物浓度的敏感性,选择合适的波段,通过回归分析构建了基于Landsat TM离水辐射亮度的渤海叶绿素a和总悬浮物浓度反演模型。结果表明,TM1、TM2和TM3波段对叶绿素a的敏感性较高,以TM4/TM1和TM3/TM2的对数为自变量,以叶绿素a浓度的对数为因变量的线性估算模型可以有效反演渤海叶绿素a浓度,决定系数R2达到0.97;TM3波段对悬浮物的敏感性最高,以TM2、TM3和TM3/TM2为自变量,以总悬浮物浓度的以10为底的对数为因变量的多元线性模型获得的结果最佳,决定系数R2达到0.91。

室内外细粒子PM2.5和总悬浮颗粒物污染水平的对比研究

为了解室内外空气颗粒物PM2.5和总悬浮颗粒物（TSP）的污染状况，自2008年3月24日～4月3日在西安交通大学学生办公室、教师办公室、化学实验室和室外同时采集PMz5和TSP样品，对其质量浓度及无机水溶性离子组分（Na^＋、NH4^＋、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^-、NO3^-和SO4^2-）进行了分析。结果表明，室内外PMz5和TSP浓度都远远高于美国空气质量标准规定的35μg/m^3。室内外颗粒物浓度具有相同的变化趋势，且室内总体上低于室外。室内PM2.5在TSP中所占比例在65％～85％，室外在40％左右。室内外TSP和PM25中二次污染离子SO4^2-、NO3^-和NH4^＋占总离子质量的50％以上，主要富集在细颗粒中。NH4^＋、K^＋＋和Cl^-在总离子中的比例均为室内大于室外，PM2.5中大于TSP。Ca^2＋、Mg^2＋主要富集在粗颗粒上，室外含量远远高于室内。

南京市总悬浮颗粒物(TSP)及地面积尘来源解析

本文使用受体模型中的化学元素平衡法（ＣＭＢ）对南京市的大气总悬浮颗粒物（ＴＳＰ）来源进行解析研究，同时对地面积尘进行解析。结果表明建筑尘对ＴＳＰ的贡献为３１％～４５％，位列第一，其次是煤烟尘（２０％～３８％），土壤尘（１５％～２３％），冶炼尘（＜３％）。对地面积尘的解析结果也与ＴＳＰ相同。该文的结果为污染物的防治提供决策依据。

兰州沙尘总悬浮微粒中有机污染物的变化及来源

比较了2006年春季沙尘天气和非沙尘天气吸附到TSP样品中增塑剂、正构烷烃、多环芳烃(PAHs)、甾烷和藿烷类等有机污染组分特征.显示兰州TSP中增塑剂等的工业污染相当严重,煤和生物质燃烧排放以及交通排放较高.非沙尘天气时,污染物主体主要来源于交通排放藿烷和化石燃料燃烧产物释放(煤和生物质燃烧排放为主)的PAHs;而沙尘天气时,虽然兰州地区气体颗粒物急剧增多,但由于有机污染物被沙尘暴带到东部地区,这些有机物质量分数都明显降低.在非沙尘天气,可能是由于沙尘暴源区和沿途土壤高等植物蜡质的风成输入,生物来源的正构烷烃贡献相对增加,其中5个oxy-PAHs和邻苯二甲酸二异壬酯在大气环境研究中很少报道.

基于主成分降维的总悬浮物浓度遥感估算模型适用性分析

总悬浮物浓度（CTSM）是水质评价的重要参数.为了提高内陆Ⅱ类水体总悬浮物浓度估算的精度,利用主成分分析方法对2009年4月太湖水体实测高光谱数据进行降维处理,进而以不同数量的主成分作为变量,分别构建总悬浮颗粒物浓度的多元线性回归估算模型并比较这些模型的效果,从而确定最优的主分量个数;结合近年运行的高光谱传感器,对模型的适用性进行评价.结果表明：①前三个主成分（PC1、PC2、PC3）从不同侧面涵盖了悬浮物浓度信息,它们与ln（CTSM）的相关系数分别为0.728、0.401和0.403;②当主成分个数为6时,模型达到最优;模型的精度高于4个传统经验模型;③在400～ 850 nm之间,波段数大于45的高光谱传感器数据都能利用主成分分析的方法构建精度较高的总悬浮物浓度估算模型;此外,MERIS、J1-HSI、Hyperion和CHRIS这些常用的高光谱传感器的波段设置,都适合于主成分建模.

珠江口地区总悬浮颗粒中金属元素沉降通量

于2002年5月至2004年10月在珠江口大万山海洋环境监测站地面气象观测场上设立一个监测站,共采样了120多个大气气溶胶样品,用无火焰原子吸收分光光度法测定了元素Cu、Pb、Cd的浓度,讨论了这几种元素入海通量的月变化和年平均值。结果表明,三种元素在珠江口地区沉降通量的变化规律是Pb>Cu>Cd。三元素在5月、8月、10月内的沉降通量占全年的比例均少于20%,而且比例的变化规律是10月>5月>8月。

黄东海海区总悬浮物散射特性研究

我国黄东海水体散射特性非常复杂,这是造成该海域水色区划特点显著的原因之一。文中利用2003年4月黄东海试验数据（HD200304）对总悬浮物（TSM,Total Suspended Matter）的后向散射概率bbs和单位散射系数bs^＊进行研究。基于对现场数据的统计分析,我们开发了总悬浮物后向散射概率模型,通过相对偏差分析表明,有近90%的样品反演相对偏差控制在±30%之内。对总悬浮物单位散射系数研究时,选择555 nm为参考波段,开发了不同波段间总悬浮物单位散射系数关系模型,通过相对偏差分析表明,有近94%的样品反演相对偏差在±10%之内,反演效果非常好。

黄、东海区总悬浮泥沙对HY-1 CCD数据叶绿素浓度反演的影响

悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用，我国近岸水体受其影响更为严重。利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据，详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓度与遥感反射率之间的关系，确立了悬浮泥沙含量对叶绿素浓度反演的影响方式，从而获得了不同悬浮泥沙含量条件下，HY-1卫星CCD等效波段的叶绿素浓度反演模式。分析结果表明，将总悬浮泥沙含量小于6mg／L定义为中低混浊度水体，把大于6mg／L定义为中高混浊度水体，然后通过选择不同的悬浮泥沙修正指数分别建模，相关性能够达到实用反演的要求。建模的精度分别为：中低混浊度水体，相关性R^2=0．919，平均相对误差=0．277；中高混浊度水体，相关性R^2=0．877，平均相对误差=0．564。中高混浊度水体叶绿素浓度的反演误差较大，主要体现在低叶绿素浓度区(Cchl<1mg／m^3)，表明利用CCD数据反演中高混浊度水体低值叶绿素浓度模式还有待于进一步完善。

松花江哈尔滨段总悬浮物浓度高光谱估测模型研究

水体总悬浮物浓度影响水体的光场分布,进而影响初级生产力。2012年7月14—15日,在松花江哈尔滨段选取11个断面共33个样点,利用野外高光谱仪(ASD Field Spec Pro)进行反射光谱测量和同步水样采集分析,通过研究总悬浮物质量浓度与其高光谱反射率之间的相关关系,采用单波段反射率、反射率比值法和一阶微分法分别建立了总悬浮物浓度的高光谱估测模型。结果表明,3种方法的决定系数都在0.90左右,均可以用于总悬浮物的定量遥感监测,其中一阶微分模型为反演的最佳模型。

长春市空气中总悬浮微粒分布规律及来源的探讨

分析了长春市环境空气中TSP时空分布规律 ,并运用降水前后TSP变化资料估算了TSP来源。长春市采暖期空气TSP主要来源于锅炉、机动车排放的一次性粒子 ,地面扬尘等二次粒子贡献较小 ;非采暖期大部分监测点位TSP来自二次粒子的贡献 ,一次粒子贡献较小。不同点位粒子来源构成不同。

上海市吴淞工业区大气环境中总悬浮颗粒物的源解析

通过实际监测数据和排放源中颗粒物元素谱的归纳,应用受体模式中的化学质量平衡方法,分秋季、冬季和春季3个季节,研究了上海市吴淞工业区大气环境中总悬浮颗粒物的来源。结果表明,吴淞工业区大气环境中总悬浮颗粒物各源的贡献率有较大的差别,主要贡献源为燃煤尘、道路扬尘、汽车尘和建筑尘;各源的贡献率出现季节性差别,其中道路扬尘受雨水冲刷的影响较大。根据不同源贡献的特征,吴淞工业区大气环境的综合整治必须考虑能源结构的改变、道路绿化和对建筑施工场地的管理等技术、经济和管理措施。

基于MODIS数据的鄱阳湖总悬浮物浓度监测分析

为了利用遥感卫星影像资料对湖泊水质进行连续、大范围的监测,以鄱阳湖为研究对象,通过对水体实测高光谱的特征分析,采用分期统计回归的方法建立总悬浮物(TSS)浓度反演模型,利用MOD IS影像反演鄱阳湖TSS浓度的空间分布,并分析其时空分布特征。研究结果表明:红光和近红外波段是反演水质参数TSS的敏感波段,在同一环境下分析,可以有效地减少各种内外因素的影响,提高TSS浓度遥感反演模型的适用性和精度,因此,利用MOD IS数据遥感反演模型监测分析湖水水质是可行的。

抚顺地区大气总悬浮微粒元素浓度季节变化的研究

本文采用X射线荧光法对抚顺地区大气总悬浮微粒（TSP）中S等20种元素的浓度水平进行分析,并通过元素的富集因子分析探讨TSP元素富集特征和污染来源,结果表明:采暖期TSP浓度水平明显超过国家三级标准,其中富集程度较高的S,As,Zn等主要来源于煤炭燃烧。

石河子市大气总悬浮颗粒物的浓度和其中多环芳烃的分析

为探讨总悬浮颗粒物通过干湿沉降进入陆地、水生生态系统造成危害,而其中的多环芳烃具有毒性、致癌性,因此日益受到人们的关注。选取石河子地区5个采样点的TSP作为研究对象,于2014年进行了样品的采集工作,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对PAHs进行测定。研究结果显示,石河子平均TSP水平(257.83μg/m3)高于世界卫生组织的标准(80μg/m3)和美国环保总局的标准(60μg/m3)。石河子市PAHs浓度最大值出现在冬季(134.9ng/m3),最小值在夏季(20.6 ng/m3);PAHs平均浓度最大的采样点是工业园区,石河子市检出的苯并(a)芘(Ba P)平均浓度为3.21-9.21 ng/m3,已经超出世界卫生组织的标准(1 ng/m3),对Ba P与PAHs总浓度进行线形回归分析可知,机动车尾气是石河子市总悬浮颗粒物中多环芳烃的主要污染源。