遙感原理與應(yīng)用PPT

Remotesensingofcyanobacteria-dominantalgalbloomsandwaterqualityparametersinZeekoevlei(錫可夫湖),asmallhypertrophiclake,usingMERIS——胡建平匯報(bào)思路一、研究目標(biāo)二、研究方法三、研究結(jié)果與分析四、研究結(jié)論一、研究目標(biāo)核心目標(biāo)：利用MERIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)對南非Zeekoevlei湖泊的水質(zhì)參數(shù)和藍(lán)藻爆發(fā)情況進(jìn)行遙感監(jiān)測分析采用MERIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的原因：（1）常用的水質(zhì)參數(shù)有

、、

、、、而利用MERIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)能很好地求解這些參數(shù)；（2）MERIS能夠觀測面積>的湖泊，觀測范圍覆蓋約全球57%的的湖泊。衍生目標(biāo)：比較經(jīng)驗(yàn)分析法和半解析法在估計(jì)水質(zhì)參數(shù)方面的性能。實(shí)用價(jià)值：為后續(xù)在南非建立的水質(zhì)和富營養(yǎng)化監(jiān)測系統(tǒng)提供指導(dǎo)。二、研究方法（1）經(jīng)驗(yàn)分析法利用觀測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)回歸模型建立離水反射（）和水質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)系式；優(yōu)點(diǎn)：簡單易行，魯棒性好；缺點(diǎn)：模型受限于建立模型的數(shù)據(jù)集（2）半解析法結(jié)合遙感獲得的光學(xué)信息以及水中物質(zhì)（如Chla、TSS、ISS、CDOM）的固有光學(xué)屬性（IOP），來推導(dǎo)這些物質(zhì)含量。優(yōu)點(diǎn)：由于該方法不依賴于原位觀測數(shù)據(jù)，所以可以獨(dú)立建立水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)；缺點(diǎn)：精度低；受大氣校正結(jié)果影響很大；而且模型訓(xùn)練復(fù)雜二、研究方法經(jīng)驗(yàn)分析法：（1）原位觀測（Insitumeasurements）目的：根據(jù)原位觀測的水質(zhì)參數(shù)，修正經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停岣吣Ｐ蜏?zhǔn)確度。觀測數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)樣本數(shù)目：4個(gè)樣本采集點(diǎn)

31個(gè)水樣本觀測時(shí)間：當(dāng)?shù)貢r(shí)間9-12點(diǎn)，

有MERIS衛(wèi)星經(jīng)過的1小時(shí)天氣要求：少云或無云各水質(zhì)參數(shù)的觀測：——濾紙過濾，并將試紙放入丙酮研磨

——濾紙過濾，獲取殘留物——260度，對TSS燃燒后的殘留物——二、研究方法（2）經(jīng)驗(yàn)分析算法模型：線性或非線性模型假設(shè)檢驗(yàn)：F-分布（置信度為95%）生物光學(xué)模型和大氣模型參數(shù)或水質(zhì)參數(shù)二、研究方法（3）生物光學(xué)模型（bio-opticalmodel）和大氣參數(shù):upwellingradianceatdepth0.66m:downwellingirradiancejustabovethesurface:Thenormalisedwater-leavingsurfacereflectancez:depthinmetersKu:估計(jì)量:normalisedTOAapparentreflectance二、研究方法半解析法（現(xiàn)有算法工具）（1）ThestandardLevel2Case2wateralgorithm模型：前向傳播-后向反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP算法）訓(xùn)練數(shù)據(jù)：datacollectedinNorthEuropean,MediterraneanandNorthAtlanticcoastalwaters（2）Eutrophic

LakesProcesser模型：前向輻射轉(zhuǎn)換模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)：datacollectedfromFinnishandSpanisheutrophiclakes三、研究結(jié)果與分析原位觀測（1）分析湖泊水質(zhì)條件——獲取各水質(zhì)參數(shù)：——水的透明度很差對440nm光的吸收三、研究結(jié)果與分析（2）假設(shè)各水質(zhì)參數(shù)間線性相關(guān)，分析它們之間的相關(guān)性圖1,2與、強(qiáng)正相關(guān)圖3,4與、強(qiáng)負(fù)相關(guān)圖5與弱正相關(guān)圖6與強(qiáng)正相關(guān)三、研究結(jié)果與分析Southernbasin的Chla含量高的原因：附近污水工程中富營養(yǎng)物的滲漏HomeBay的OSS占百分比高的原因：風(fēng)速和浪高低（3）分析水質(zhì)參數(shù)空間分布不同的成因MERIS衛(wèi)星提供5組用于回歸計(jì)算的參數(shù)三、研究結(jié)果與分析歸一化離水反射率：經(jīng)驗(yàn)分析法氣溶膠輻射：氣溶膠表面反射：三、研究結(jié)果與分析1.模型已知2.已知3.觀測值已知原位觀測回歸擬合，求解模型參數(shù)或求解Chla的模型參數(shù)三、研究結(jié)果與分析水質(zhì)參數(shù)的預(yù)測值與觀測值的比較結(jié)果分析三、研究結(jié)果與分析半解析法（分析指標(biāo)：）（1）MERISLevel2product（2）EutrophicLakesprocessorInsitu方法（1）方法（2）三、研究結(jié)果與分析半解析法（分析指標(biāo)：Chla、TSS、、AOT）（1）MERISLevel2product（2）EutrophicLakesprocessor原位觀測估計(jì)偏低估計(jì)偏高改進(jìn)策略：方法2稍好于方法1，但對水質(zhì)參數(shù)的估計(jì)也很差四、研究結(jié)論1.MERIS的時(shí)間分辨率高、空間分辨率中等以及信