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《基于高光谱数据和MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度估算_刘茜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第23卷第1期遥感技术与应用Vol.23No.12008年2月REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATIONFeb.2008基于高光谱数据和MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度估算1,22刘茜,DavidGRossiter(1.中国科学院研究生院,北京100049;2.荷兰国际地球信息科学与地球观测研究所,Enschede7500AA,Netherlands)摘要:本文旨在寻找悬浮泥沙浓度的MODIS遥感影像估算模型,并利用实测的高光谱数据对其敏感波段和反演模型进行测试和验证。以鄱阳湖为研究区域,利用光谱数据进行分析,为利用遥感影像建模提供依据。进一步利
2、用同步进行的鄱阳湖水质采样分析与MODIS影像中等分辨率各个波段反射率及其组合进行相关分析,寻找反演悬浮泥沙浓度的敏感波段。实验表明,MODIS的第一2波段反射率对于悬浮泥沙浓度有很好的匹配(R=0.91;n=25),进而建立了鄱阳湖地区的悬浮泥沙浓度遥感定量估算模型。利用估算模型和鄱阳湖地区历史MODIS影像,得到了鄱阳湖悬浮泥沙浓度分布图。基于对汛期鄱阳湖悬浮泥沙浓度的连续监测,可对长江倒灌入鄱阳湖现象的形态进行观测。关键词:悬浮泥沙浓度;MODIS;高光谱数据;鄱阳湖;长江倒灌中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1004-0323(2008)01-0007-05[1
3、]1引言重要的研究价值。尽管国内外通过遥感手段建立悬浮泥沙浓度提水体中悬浮泥沙的含量是最重要的水质参数之[2]取模型的实例有很多,但是以前研究所运用的遥一。其大小直接影响水体透明度、浑浊度和水色等感数据在空间分辨率或时间分辨率上总是存在一些光学性质,也影响水生生态条件和河口海岸带冲淤不足,使得监测效果不令人满意。对于鄱阳湖区域,变化过程。常规的调查方法是用船逐点采样、分析,尚未建立适用于当地悬浮泥沙浓度的遥感监测模调查速度慢、周期长,且只能获得在时间、空间分布型,尚未弄清其悬浮泥沙浓度变化的特点。本文旨上都很离散的少量点的数据,而对于水流情况复杂,在探讨出悬浮泥沙浓度的MODIS
4、遥感监测模型,悬浮泥沙含量变化率大的地区,这种在时间、空间分并运用实测高光谱数据对其光谱特征有基本了解,布上很离散的采样数据对比精度很差,使研究者难对模型进一步验证。本研究通过进行同步实地数据于对大面积水域悬浮泥沙含量的分布和变化有连续的采样分析,拟采用MODIS遥感数据,建立鄱阳湖性的、同步的确切认识。卫星遥感技术的发展使这地区的悬浮泥沙监测模型。一状况得到了彻底的改观,遥感具有大尺度快速同2原理和方法步的特点。所获得的水体悬浮泥沙流态影像,都是在瞬时同步扫描或摄制的。这种瞬时同步影像,对在可见光波段范围内,水体由于流系和水团的于研究悬浮泥沙的浓度、输移和沉降,是非常直观和不同
5、,在遥感影像中显示出不同的水色。水色的差有用的资料。采用遥感定量技术能迅速地获得大面异,是由于水体中物质组成的不同而产生的。航空积水域悬浮泥沙含量的资料,瞬时同步性极好,重复和航天传感器所接收到的海面信息,取决于水对辐获取数据的周期短,能有效地监测悬浮泥沙含量的射的吸收和散射,实验表明,这些吸收和散射与水中分布和动态变化,克服了常规方法的不足,具有十分的悬浮泥沙、浮游植物、可溶性有机质(黄色物质)、收稿日期:2007-07-25;修订日期:2007-10-30作者简介:刘茜(1983-),女,博士研究生,主要从事水环境遥感研究。E-mail:Liuqian2005@gmail.c
6、om。8遥感技术与应用第23卷[3]污染物质等的组成和含量密切相关。湖湖水光谱数据,而且还测定了悬浮物浓度等辅助数进入水体的太阳光中的可见光辐射能,由于水据。在对光谱数据分析计算的基础上,本文首先对光的后向散射,有一部分返回水气界面,经此界面作用谱数据结果进行分析,探测鄱阳湖湖水的光谱特征,又返回并穿透大气层被传感器所接收。这部分能量然后再利用卫星数据与现场悬浮物浓度数据建立悬即水体后向散射辐射,包含有丰富的水体信息。水浮物探测模型,反演悬浮物浓度。[5]体的后向散射辐射能几乎是水体可见光波段遥感的在野外实际测量中,本文采用唐军武等提出唯一信息源。不同的可见光传感器影像通过目视、
7、的关于内陆二类水体水面以上光谱测量方法。每一光电方法解译判读,或以各种不同模式通过计算机站位测量3次,最后结果取其平均值。光谱仪的测图像运算处理,可以获得悬浮泥沙、浮游植物(叶绿量输出是辐亮度,还要通过其计算出反射比的值。素)、可溶性有机物和污染水团等方面的专题在本次鄱阳湖的实际测量中,共在第6、7、11、12、[4]信息。13、14、15站位进行了光谱测量,这7处的测量的反2.1实地数据的采集和分析射率如图2(见图版Ò)所示。我们于2005年10月14日至17日在鄱阳湖地根据水
