Ⅱ类水体悬浮泥沙遥感监测技术综述

Ⅱ类水体与人类关系十分紧密,而悬浮泥沙广泛存在于Ⅱ类水体中,其浓度对水体的光学特性、海岸航运、水体观感等有重要影响.本文总结了国内外学者在此领域开展的多项研究,包括遥感反演算法、区域反演模型改进等,由此对未来的发展提出展望,期待监测技术进一步创新.

基于Hydrolight的太湖水体区域化固有光学模型参数率定与验证

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.

近岸浑浊水体大气校正算法研究进展

大气校正问题是海洋光学遥感的关键技术问题之一。精确的大气校正是实现高精度水色信息反演的前提。I类水体的大气校正算法发展相对成熟,其假设近红外(NIR)波段离水辐亮度为零,从而将NIR波段的大气程辐射外推至可见光(VIS)波段求出离水辐亮度实现大气校正。但是,II类水体由于受到悬浮物(TSM)和黄色物质(CDOM)的影响,其大气校正相对复杂。文中概述了国内外近岸浑浊水体大气校正算法的研究现状及应用效果,总结了各种算法的特点、优势和局限性。文中还提出了浑浊水体大气校正研究需要解决的关键问题,并展望了该领域未来的发展趋势和方向。

富营养化水体中光学活性物质的垂向分布及其对遥感反射光谱的影响

富营养化水体中光学活性物质的垂向分布对水下光场分布具有重要影响,决定了水色参数定量遥感反演的精度.基于2011年8月和11月在太湖进行的垂直分层采样,分析了水体中光学活性物质含量的垂向分布特征,并探讨了其影响因素及其对水体遥感反射光谱的影响.结果表明,风速是影响富营养化水体中光学活性物质垂向分布的重要因子之一.风速较小(小于3.0 m·s^(-1))或无风时,表层叶绿素a浓度急剧增加,易形成水华;而风速大于5.0 m·s^(-1)时,水体发生垂直混合,底层叶绿素a浓度最大;其它风速条件下,叶绿素a浓度在某一水深处出现极大值.在风速小于5.0 m·s^(-1)的情况下,悬浮物浓度和有色溶解有机物(CDOM)的垂向分布相对均一;当风速超过5.0 m·s^(-1)时,底泥再悬浮过程对两者的贡献较大.在未发生藻华情况下,0~0.5 m水深范围内的叶绿素a浓度均值与波段比值的相关系数最大(r=0.86),对水体遥感反射比的影响较大;而表层悬浮物浓度对水体遥感反射比的影响最大,研究结论可为水色参数含量的精确估算提供方法论支持.