东湖水质遥感反演.ppt

内陆湖泊水质遥感反演方法研究研究内容与方法本文在分析总结国内外水质参数反演已有理论和方法的基础上,以主要水质遥感监测指标叶绿素a及悬浮物为主要研究对象,基于二类水体各组分的光谱特征分析,较系统的研究了利用地面实测数据反演湖泊主要水质组分的方法和技术,构造了针对内陆湖泊的水质反演经验模型及分析模型,并进一步采用MODIS数据与地面同步数据,对所建地面模型进行反演验证,以探索中低分辨率下内陆湖泊水质参数遥感定量反演的可行性,从而为今后治理、利用和保护内陆湖泊水质提供参考和依据。总体技术路线内容提要地面实测数据采集、处理与分析内陆湖泊水质参数遥感反演波段分析与选择基于经验方法的水质反演模型构建与应用基于分析方法的水质反演模型构建与应用MODIS内陆湖泊水质遥感监测初探地面实测数据采集武汉东湖各子湖及主要采样点分布示意图时间07年1-9、1-29、3-20、10-26、11-6采集内容光谱数据、水质参数浓度、GPS位置信息、风速、水温、气温、湿度仪器EPP2000光谱仪HydrolabDS5水质监测仪光谱采集国际水色SIMBIOS计划推荐观测几何表面法水体光谱测量要求地面实测光谱数据处理离水辐射Lw太阳直射光镜面反射Lg天空光镜面反射Lsky水体反射总能量用于水质参数定量反演最佳波段及组合选择的研究参与分析模型中水体组分固有光学特性参数解算其准确性直接关系水质遥感的反演精度水体反射率低,而镜面反射很强,很容易接近甚至超过正常水体反射率的量级这部分光谱不带有任何水体信息,干扰水质信息提取水面白帽Lwc地面实测光谱数据处理太阳直射耀斑去除data9同一测点上连续测量10条曲线仅用时1秒,其间可认为入射水面的天空光均匀恒定,离水辐射无明显变化。因此,曲线间的光谱波动差异,可认为主要是由水表对太阳直射光的随机反射即太阳耀斑所引起的。因而,对同一测点测得一组光谱曲线中数值最低的那条曲线:地面实测光谱数据处理各主采样点位天空光气-水界面反射率天空光气-水界面反射率求解目标水域受悬浮泥沙散射、水面漂浮及残余太阳耀斑等因素影响,其离水辐射在1130nm以后基本为0。因此,选取各测点最低水体光谱曲线及其对应的天空光光谱曲线的1130nm至1300nm波段范围以确定天空光气-水界面反射率:地面实测光谱数据处理残余太阳耀斑去除水体出水反射率求解由于太阳直射光在水表发生的镜面反射在各波段的反射率基本一致,因此各波段残余太阳耀斑的大小与入射到水面的太阳直射光成比例相关:地面实测数据采集、处理与分析内陆湖泊水质参数遥感反演波段分析与选择基于经验方法的水质反演模型构建与应用基于分析方法的水质反演模型构建与应用MODIS内陆湖泊水质遥感监测初探内容提要