澳門鄰近水域水環(huán)境遙感

澳門鄰近水域水環(huán)境遙感1、概述2、澳門鄰近水域懸浮泥沙研究3、葉綠素的水色遙感識(shí)別

1概述本案例取自“澳門環(huán)境遙感與數(shù)字化研究——應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)珠江西部的環(huán)境評(píng)價(jià)”項(xiàng)目研究報(bào)告。本實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容主要包括：澳門鄰近鄰近水域懸浮泥沙研究，葉綠素的水色遙感識(shí)別。返回2澳門鄰近水域懸浮泥沙研究水中懸沙在重力和鹽析絮凝沉降等作用下，在水體能量降低時(shí)懸沙沉降迅速，使表層水體含沙量變化顯著。這些特點(diǎn)在遙感影像上表現(xiàn)為圖像灰度梯度或色階梯度較大。由此可以通過遙感技術(shù)分析水中含沙量，進(jìn)而分析海岸線變遷。懸沙研究技術(shù)路線如圖9-1。信息建庫(kù)↑研究區(qū)域提取

↑大氣校正

↑空間配準(zhǔn)

↑信息復(fù)合

↑懸沙定性研究

↑海岸線變遷分析圖9-1澳門鄰近水域懸沙研究技術(shù)路線從彩圖9-3到彩圖9-6可以看出，澳門鄰近水域懸浮泥沙主要集中分布于珠江和西江的兩岸。這一區(qū)域不懸沙濃度相對(duì)較高，而且由于周圍島嶼的影響，該區(qū)域水域相對(duì)流動(dòng)性較差，使得該水域中的懸沙比較容易沉積下來。3葉綠素的水色遙感識(shí)別

在水色遙感中，一般將水體組分歸為四類：純水、葉綠素a、懸浮泥沙和黃色物質(zhì)。第一類水體中葉綠色a對(duì)水體光學(xué)性質(zhì)起決定性作用，故可僅考慮葉綠色a的反演，較第二類水體容易。綜合考慮大氣校正和水體組分反演，目前的水色遙感應(yīng)用研究分為3種思路：⑴不進(jìn)行大氣校正，水體反演是黑箱模型。⑵大氣校正和水體反演都是黑箱模型。⑶大氣校正比較嚴(yán)格，水體反演是黑箱模型。本研究使用黑箱模型反演葉綠素的分布情況。葉綠素水色遙感識(shí)別的研究從來遙感影像、GPS控點(diǎn)和試驗(yàn)室測(cè)定入手。對(duì)影像進(jìn)行幾何校正，輻射校正，再與試驗(yàn)室結(jié)合研究。本研究在研究過程中考察了兩種黑箱方案。方案一：應(yīng)用TM數(shù)據(jù)不同波段組合來估算沿海水表層葉綠素濃度，也考察了葉綠素濃度的對(duì)數(shù)值。對(duì)以上波段組合得到的數(shù)據(jù)分析可以得到以下結(jié)論：⑴使用葉綠素濃度和對(duì)數(shù)值進(jìn)行擬合的結(jié)果沒有太大區(qū)別，在大部分情況下使用對(duì)數(shù)值擬合系數(shù)稍有提高。⑵均值濾波FAV對(duì)擬合結(jié)果幫助不大。3*3的卷積核優(yōu)于5*5和7*7。此結(jié)果與本研究做的GPS定位分析精度是一樣的。⑶大氣校正中的“減黑體”法和不進(jìn)行大氣校正的效果基本一樣，ATCOR大氣校正后效果有一定改善。⑷似乎沒有占優(yōu)勢(shì)的波段組合，當(dāng)然單波段或兩波段組合的結(jié)果都不如三波段組合。

方案二：通過觀察測(cè)點(diǎn)的分布和數(shù)據(jù)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū)的懸沙濃度相差較大，但葉綠素濃度在同一數(shù)量級(jí)。

由于波段組合不一定能得到滿意的結(jié)果，使用了多元線性回歸法對(duì)遠(yuǎn)近來個(gè)區(qū)域進(jìn)行了分別處理。表9-7簡(jiǎn)單給出了部分具有代表性的結(jié)果。從表9-7可以看出：⑴分區(qū)后兩個(gè)區(qū)域的線性擬合效果明顯優(yōu)于放在一起擬合的效果，充分說明兩個(gè)區(qū)域水體組分的物理性質(zhì)有所不同。⑵對(duì)葉綠素和懸沙，遠(yuǎn)區(qū)的效果均好于近區(qū)，說明近區(qū)由于高濃度懸沙帶來的干擾更大。⑶通過ATCOR大氣校正后再進(jìn)行擬合的結(jié)果優(yōu)于不進(jìn)行大氣校正，說明比較準(zhǔn)確的大氣校正是必要的。⑷一般來說，不做FAV的效果比FAV（3*3）要好，特別是對(duì)遠(yuǎn)區(qū)而言。⑸葉綠素取對(duì)數(shù)時(shí)的效果優(yōu)于不取對(duì)數(shù)時(shí)的效果，但懸沙不取對(duì)數(shù)的效果更好。⑹灰度值取對(duì)數(shù)時(shí)的效果優(yōu)于不取對(duì)數(shù)時(shí)的效果。經(jīng)過上述工作，最后采用方案：遙感數(shù)據(jù)經(jīng)ATCOR大