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叶绿素a遥感监测
目前已开展针对部分湖库水体叶绿素a的遥感监测。从分析叶绿素a与水体光谱响应间关系出发,针对用环境一号卫星的高光谱数据和CCD数据,基于叶绿素a的高光谱和多光谱两类反演模型,反演叶绿素a的浓度。其中高光谱模型主要包括基于实验室和野外光谱采集的主要波段相关性分析模型、混合像元模型和叶绿素a动态峰位置模型;多光谱模型主要包括基于星地同步试验数据和遥感数据的季节模型和波段优化模型。同时我们也利用MODIS和TM数据对水体的叶绿素a进行反演。应用举例如下:
例1:基于环境一号卫星CCD数据的洞庭湖叶绿素a浓度反演
数据为HJ-1A二级CCD影像数据,有4个波段,数据以GEOTIFF的格式单波段分别存储。
图4洞庭湖叶绿素a浓度分布
从上图中可见,叶绿素a浓度分布图中,西部洞庭湖水域叶绿素a浓度较高,东洞庭湖水域叶绿素浓度较低。南边各湖区中部水域叶绿素a浓度较低。
例2:基于环境一号卫星超光谱数据的大鹏湾叶绿素a浓度反演
数据为HJ-1AHSI的广州大鹏湾区域一景影像,HIS数据有115个波段,波长范围:459—956nm,数据以HDF5的格式存储。
图5广州大鹏湾叶绿素a浓度分布
叶绿素a浓度的分布规律比较合符常识,近岸水域叶绿素a浓度高于远岸区域。
例3:基于MODIS数据的太湖叶绿素a浓度遥感反演
数据为美国TERRA卫星MODIS传感器数据,近红和红外2个波段,地面分辨率250米。
图6太湖叶绿素a浓度分布
上图中黄色部分为水华,从太湖叶绿素a浓度反演结果看,水华周围的叶绿素a浓度最大,中部湖区的叶绿素a浓度较小。东太湖叶绿素a浓度较高主要受水草影响,与实际情况有一定出入。
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