基于MERIS數(shù)據(jù)的太湖藍(lán)藻估算研究.pdf

1、太湖位于我國長江中下游地區(qū),是我國五大淡水湖之一。近十幾年,隨著太湖周邊地區(qū)城市化步伐的加快和人口增加,水體受到污染,湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重,出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的藍(lán)藻水華現(xiàn)象。用遙感技術(shù)可以快速、及時(shí)地提供整個(gè)湖泊的藍(lán)藻分布狀況。
　　 為了更為準(zhǔn)確獲得藍(lán)藻的信息,本論文以太湖為研究區(qū),利用野外實(shí)測光譜數(shù)據(jù),結(jié)合室內(nèi)水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù),建立藍(lán)藻特征色素——藻藍(lán)蛋白色素濃度估算的半分析模型；建立基于MERIS數(shù)據(jù)的藻藍(lán)蛋白色素濃度遙感定量估算

2、方法；同時(shí),結(jié)合MERIS數(shù)據(jù)估算的葉綠素a濃度,分析這兩種不同色素的比例差異,建立藍(lán)藻是否為優(yōu)勢藻種的判別方法,探討不同色素比例與藍(lán)藻水華發(fā)生的關(guān)系。
　　 論文主要得到了如下結(jié)論:
　　 1.太湖水體光學(xué)特性分析與藻藍(lán)蛋白色素敏感波段確定。
　　 分析了藻藍(lán)蛋白色素濃度和遙感反射率之間的相關(guān)關(guān)系,在400～700nm范圍內(nèi),遙感反射率與藻藍(lán)蛋白色素濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；在620nm波長附近,藻藍(lán)蛋白色素與遙感反

3、射率有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,但是這種負(fù)相關(guān)關(guān)系不是很明顯。
　　 通過對太湖水體中各組分的吸收系數(shù)以及浮游藻類色素和非色素顆粒物吸收所占比例的分析,認(rèn)為雖然藻藍(lán)蛋白色素的在620nm附近吸收強(qiáng)度高于其他波長附近的吸收強(qiáng)度。但是由于其絕對的吸收能力較弱和其他色素在該波長附近也具有一定的吸收能力,造成了該波長附近相關(guān)關(guān)系的不顯著。在藻藍(lán)蛋白色素模型的建立過程中需要充分考慮其他色素等的影響。
　　 2.藻藍(lán)蛋白色素估測模型建立。<

4、br>　　 利用實(shí)測數(shù)據(jù)建立太湖地區(qū)藻藍(lán)蛋白色素濃度估算的半分析模型；對比了本研究建立的模型和其他三種模型的估算結(jié)果精度,本研究建立的模型精度較高。在實(shí)測數(shù)據(jù)所建立模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合MERIS數(shù)據(jù)的波段設(shè)置和波段響應(yīng)函數(shù),建立了基于MERIS數(shù)據(jù)的藻藍(lán)蛋白色素濃度估算模型。
　　 3.基于MERIS數(shù)據(jù)的估測太湖水體色素(葉綠素和藻藍(lán)蛋白色素)濃度估算及色素比例的研究。
　　 利用MERIS衛(wèi)星影像,對藻藍(lán)蛋白色素濃度

5、(PC)和葉綠素a濃度(chla)進(jìn)行估算。在進(jìn)行葉綠素a估算結(jié)果驗(yàn)證時(shí),針對觀測點(diǎn)與遙感影像尺度不一致和實(shí)測點(diǎn)與影像過境的同步性兩個(gè)問題做了探討,結(jié)果表明:一個(gè)300m×300m的像元內(nèi),水質(zhì)參數(shù)的變化范圍是有限的；同時(shí)認(rèn)為在利用地面實(shí)測的數(shù)據(jù)驗(yàn)證估算水質(zhì)參數(shù)的精度時(shí),可以考慮各個(gè)點(diǎn)位的采樣時(shí)間與衛(wèi)星過境時(shí)間的時(shí)間間隔和各個(gè)點(diǎn)位的估算值與實(shí)測值之間的相對誤差之間的關(guān)系,即采樣與衛(wèi)星過境時(shí)間間隔越小,其估算結(jié)果越準(zhǔn)確。
　　 由