资源描述：
《太湖藻类的遥感监测研究.pdf》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、遥感信息综述2008.4太湖藻类的遥感监测研究①,②②①,③宋瑜,宋晓东,江洪(①南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;②中国科学院城市环境研究所,厦门361003;③浙江林学院国际空间生态与生态系统生态研究中心,杭州311300)摘要:随着太湖水体富营养化的日益严重和蓝藻水华爆发的逐年加剧,如何实现藻类的时空动态监测成为亟待解决的关键问题。本文在分析太湖水体光谱特征的基础上,总结了太湖藻类叶绿素浓度反演的几种常用方法:经验模型、半经验模型、分析模型、混合光谱模型、神经网络模型等,并分析了各自的优缺点;在比较了不同遥感数据源在反演估算中的应用特点后,提出新型卫星遥感数据
2、具有遥感反演的应用优势;最后对太湖藻类的遥感监测研究中存在的问题及发展方向做出了分析和展望。关键词:太湖藻类;叶绿素a;遥感监测中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1000-3177(2008)98-00102-07[10～11]量繁殖,水华爆发的频率和面积逐年增加,严1引言重影响到周边地区的社会、经济发展,甚至导致无锡富营养化水体的一个重要特征是藻类物质的大市用水系统的短期瘫痪。因此,如何提高太湖藻类量繁殖。叶绿素在藻类物质中所占的比例比较稳叶绿素反演模型的精度和实现藻类的时空动态监测定,并且易于在实验室中测量,因此叶绿素浓度常作成为目前亟待解决的问题。本文总结了太湖藻类
3、水[1]为反映水体营养化程度的一个重要参数。传统的体的光谱特征及叶绿素浓度的反演方法,比较了不人工实时实地的调查方法可精确测定某一位置上的同遥感数据源在太湖藻类叶绿素反演模型中的应用表面叶绿素浓度,但成本高、耗时长。因此,传统的特点,并对研究中存在的问题及发展方向做出了分监测方法很难对太湖藻类的分布做出全面的调查。析和展望。利用遥感手段,可低成本、实时地监测水体表面水质[2～3]2太湖藻类水体的高光谱特征参数的时空动态变化。自上世纪八十年代以来,遥感技术逐渐应用到内陆水体、海洋的资源调查水体的光谱特征是由其中的各种光学活性物质及环境监测等方面。太湖作为中国长江中下游的典对光辐射的吸
4、收和散射性质决定的。水质遥感监测型淡水湖泊,在经济快速发展和气候变化的影响下,是通过量测一定波长范围的水体辐射值,研究水体水质污染日趋严重,对太湖叶绿素浓度的遥感反演反射光谱特征与水质指标浓度之间的关系,建立水[4～5][12～13]一直是研究的重点。随着遥感技术特别是高光质指标反演算法。叶绿素浓度遥感监测的核谱遥感的迅速发展,国内外学者对水体叶绿素的光心问题是建立水体反射率与叶绿素浓度间的定量关[6～9][14～15]谱特征和算法的研究不断深入。二十世纪九十系。因此,太湖藻类叶绿素的波谱特征的研究年代初,多光谱遥感数据LandsatTM开始应用于是遥感监测太湖水体叶绿素浓度的基础
5、。太湖藻类遥感监测;九十年代末至今,在地物高光谱太湖水体的反射率在400～500nm之间较低,仪的实测数据和实验室水质分析指标的基础上,太这是由于叶绿素a在蓝紫光波段的吸收及黄色物质湖水体叶绿素定量反演模型不断发展。目前,太湖在该波段的强烈吸收所致;叶绿素和胡萝卜素弱吸藻类叶绿素反演方法以经验、半经验方法为主,反演收及细胞的散射作用在550～580nm内形成了反射模型带有一定的地域性和季节性。然而,近年来随峰;而藻青素和藻青蛋白的吸收又使620～630nm着太湖水环境的持续恶化,一些藻类特别是蓝藻大波段的反射比降低;675nm附近由于叶绿素对红光收稿日期:2007-11-16修订日
6、期:2008-06-10基金项目:科技部973项目(2005CB422208);国家自然科学基金项目(40671132)。作者简介:宋瑜(1983～),女,硕士研究生,现主要从事水环境遥感研究。E2mail:Lifeisatreeys@gmail.com1022008.4综述遥感信息[4][31]的吸收作用,导致该波长附近出现反射波谷;700nm红外波段的差值、比值以及与其他波段的非线[23,32]附近有明显反射峰,其存在与否通常被认定是判定性组合等。虽然建立了不少精度较好太湖叶[16～17]水体是否含有藻类叶绿素的依据。多数研究绿素a浓度遥感反演的经验算法,但因水中叶绿素者认为7
7、00nm附近出现反射峰应归因为叶绿素的的光谱信号相对较弱,加上太湖悬浮泥沙含量和黄[18～20][1]荧光效应。疏小舟等指出荧光峰随着太湖色物质的影响,因此叶绿素浓度与卫星遥感数据之水体叶绿素浓度的增大发生“红移”。当太湖水体叶间的相关性不能保证。所以,经验模型的精度难以绿素浓度很低时,700nm附近处没有明显的反射提高,且模型的应用受到时间和地域的限制。峰;藻类密集覆盖水面时,近红外波段的反射率曲线3.2半经验模型走平,也没有明显的峰值出现;而对于极端值以外的半经验
