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《基于idl语言的太湖蓝藻水华遥感监测信息系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2010.2遥感应用遥感信息基于IDL语言的太湖蓝藻水华遥感监测信息系统设计①,②③③王甡,江南,胡斌(①中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京210008;②中国科学院研究生院,北京100049;③南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京210046)摘要:以MODISL1B数据为数据源,采用IDL语言,运用系统配置与插件技术实现系统架构,设计中间件解决系统框架和IDLDrawWidget控件通信接口的衔接问题,设计模型对象管理器组织模型对象,设计IDL数据显示的组织结
2、构实现图像显示及其与矢量数据的叠加显示,使用相对图像坐标系显示叠加的矢量数据,并运用影像匹配技术和仿射变换技术分别实现了MODISL1B影像“双眼皮”消除及其几何校正,在此基础上运用蓝藻水华遥感监测模型,实现蓝藻水华空间分布信息自动化提取。关键词:MODIS;蓝藻水华;遥感监测;信息系统;IDL;太湖doi:10.3969/j.issn.1000-3177.2010.02.011中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1000-3177(2010)108-0059-06了无锡市自来水臭水事件。卫
3、星遥感是获取大面积1引言的地表信息的有效手段。世界上很多国家包括美蓝藻又称蓝绿藻,是原核生物中最原始、最古老国、荷兰、澳大利亚等国家的科学家就水体环境的遥的藻类植物,出现在距今35亿年至33亿年前。作感监测进行了大量的研究,建立了包括回归模型、水为原核生物,蓝藻没有细胞核,具有真核生物中进行体生物-光学模型等方法反演水质参数,为水体蓝[4]光合作用的主要色素叶绿素a,并在光合作用中释藻遥感监测奠定了基础。应用卫星遥感可以及时放出氧气。蓝藻水华多发生在夏季,有明显季节性,发现湖泊水域藻类暴发事件,宏观
4、、准确地确定暴发温度、光照、营养物质、气候条件等都有可能成为制[5]的地点和范围,对湖泊水环境进行监测。[1]约因素。在环境条件适宜时,蓝藻能快速生长,卫星遥感能够为快速动态监测蓝藻水华提供辅当达到一定生物量时,这些藻类在水体表层大量助支持,对于制定蓝藻水华应急预案有着重要意义。聚集,形成肉眼可见的藻类聚集体,即蓝藻水华。结合遥感监测蓝藻水华技术流程,本文采用MODIS蓝藻水华不但危害渔业,其巨大的生物量造成水L1B数据,基于IDL(InteractiveDataLanguage)语体二次污染,浮游
5、蓝藻所产生的毒素危害人类言构建太湖蓝藻水华遥感监测信息系统,为建立蓝[2]健康。藻水华暴发应急处理措施提供可靠数据支持和信息太湖是我国著名的淡水湖泊,位于中国经济发服务。展较快的长江下游三角洲地区,该地区人口密度大,2系统总体设计城市化程度高,太湖又是上海、苏州、无锡等大、中城市的水源地。随着经济的发展,污染的加重,湖泊富2.1系统目标营养化日趋加剧。几乎每年夏天均有蓝藻水华暴利用在动态监测自然灾害方面具有高光谱、高[3]发,严重影响着无锡市供水。特别是2007年5月时间分辨率等优势的MODIS遥感
6、数据,结合蓝藻底,太湖梅梁湾部分水面由于蓝藻水华大暴发,导致水华遥感信息提取模型,遵循系统健壮性和可扩展收稿日期:2009-04-07修订日期:2009-05-17基金项目:国家自然科学基金项目(40801149);中国科学院南京地理与湖泊所所长专项基(NIGLAS2007-05);国家测绘局新农村建设测绘保障服务示范项目。作者简介:王甡(1979～),男,博士研究生,主要从事遥感及地理信息系统应用研发研究。E2mail:wangshenhpu@126.com。59遥感信息遥感应用2010.2性原则
7、,运用具有处理影像优势的IDL可视化交互语言,以及在系统架构方面具有健壮性的C#语言,构建本系统为蓝藻水华应急处理快速提供蓝藻空间分布信息以及相关统计信息。2.2系统数据源MODIS数据在资源、环境、生态、灾害监测和变[6]化机理方面具有突出的优点。系统采用空间分辨率为250m的MODISLevel1B(L1B)数据,它的两个[7]波段对蓝藻水华区域有着很好的波段响应,其中波段1能够定量提取一定范围内蓝藻叶绿素浓度,波段[8]2能够探测到水面蓝藻水华富集的区域。MODIS[9]卫星白天在上午10:3
8、0和下午13:30过境,由于蓝藻水华一般是在高温季节、强光条件和风平浪静等特图1系统架构定环境条件下发生的[10],而这两个过境时间处于蓝IDL影像处理功能主要包括以下几个模块:影藻水华可能发生的时间段内,因此MODIS数据是及像预处理,信息提取,影像显示和影像分析。影像预时探测蓝藻水华信息的重要数据源。此外,基于湖面处理模块对MODISL1B影像去“双眼皮”、几何校采样数据的影像建模过程,需要与MODIS卫星过境正以及辐射校正;信息提取模块是本系统核心功能时准同步测
