二类水体短波红外波段大气校正方法的改进

海洋水色遥感技术在海洋生态环境研究中越来越受到重视.大气校正是海洋水色遥感中的一个关键问题,短波红外波段(SWIR)方法是目前在二类水体大气校正中应用较多的一种方法.现有的SWIR方法假设在对数坐标下,大气校正因子在外推波段与基准波段间按线性关系变化.当波段跨度不大时,这一线性近似与辐射传输模型模拟结果相符,而当波段跨度较大时,则存在一定差异.针对这一问题,本文采用分段外推的方法,修正了大气校正因子,对SWIR方法进行了改进.同时,选取2010年10月4日和2012年4月4日两景渤海海域的MODIS遥感图像,先引入浑浊度来分析渤海海域水体清洁程度,进而在区分出的二类水体区域分析改进方法的效果.结果表明,改进后方法的结果比原方法整体偏小,在渤海区域的差异在1%~15%之间.在卫星遥感数据的反演中有必要关注这一问题.     

静止水色卫星GOCI及其应用进展

海洋水色遥感技术是新兴的探测技术,能够通过遥感平台上搭载的探测器对海表水色信息进行探测进而获取海洋信息。随着极地轨道卫星发展逐渐成熟,地球静止卫星也进入了发展阶段,开启了水色遥感技术的新时期。本文基于地球同步卫星的优势特点,着重总结了第一颗地球静止水色卫星GOCI(geostationary ocean color imager)的主要参数信息及标准水色算法,同时对各算法的应用范围、计算公式及各方法的联系进行了简要的介绍,并针对其实际应用进行了讨论,验证了GOCI数据的实用性,最后指出了GOCI在目前研究过程中存在的问题,并对第二代地球同步遥感器进行简要论述,以期为海洋探测研究提供更多的技术支持。     

天地一体化遥感监测大气污染技术进展

天地一体化遥感监测技术通过地基和卫星融合互补,成为研究大气污染来源、传输和影响的重要方法.但目前国外主导的地基和卫星遥感算法不适应国内复杂大气环境,其数据可靠性尚需验证.为进一步推动国内大气研究自主性,厘清天地一体化遥感监测技术发展现状,对相应的平台建设、算法研发及应用实例进行介绍.结果表明:①可通过地基观测网络实时连续监测大气污染物的浓度（柱总量）/廓线信息,目前国内组建并运行了CNEMC空气质量监测网络和USTC地基遥感网络.②可通过紫外-可见波段卫星载荷获取全球/区域尺度大气污染物的浓度（柱总量）/廓线产品,GF-5搭载的EMI填补了国内该类载荷的空白,基于DOAS（BOAS）的柱总量反演算法、基于OE的垂直廓线反演算法是当下国际主流业务算法.③天地一体化遥感监测技术以高精度、广覆盖、准定位的优势得到快速发展,可为亟需解决的大气污染治理成效评估、作用机理研究、区域传输测算及精准溯源等难题提供技术支持.研究显示,天地一体化遥感监测技术需以应用化和业务化为导向,加快观测平台硬件建设,加强相关反演算法研发,深入融合多平台数据,全面推进大气遥感监测技术的立体化和系统化发展.      

基于高分影像的城市水体遥感综合分级方法

城市水体是城市生态系统中的重要组成部分,为此,针对城市水体提出了一种基于国产高分影像的水环境遥感综合评价方法.在2017~2019年间的南京、无锡、常州和扬州市等城市多次水体采样工作的基础上,分析了城市水体光谱特征与水质参数的相应关系.基于国际标准的色度转换模型和FUI（forel-ule index）水色指数,构建了基于高分二号（GF-2）影像的适用于城市水体的U-FUI（urban forel-ule index）水色指数,实现了城市水体的遥感分级,独立的验证数据表明分级模型的识别正确率可达72%.结果表明,根据U-FUI水色指数可以将城市水体有效地分为U-FUI Ⅰ~U-FUI Ⅵ共6级水体,依次分别代表水色呈蓝色、浅绿色、深绿色、黄色、黄棕色以及灰黑色的水体.其中,U-FUI的Ⅰ级水体水质较好而在城市水体中少有分布,U-FUI的Ⅱ和Ⅲ级水体具有较高的叶绿素a浓度,U-FUI的Ⅳ和Ⅴ级水体的总悬浮物浓度和无机悬浮物浓度相对较高,U-FUI的Ⅵ级水体水质较差且水质参数与各级水体均有较大差异.同时,将该方法成功地应用于2018年4月9日南京市GF-2影像,结果显示南京市水体以U-FUI Ⅱ~U-FUI Ⅳ级水体为主,U-FUI的Ⅰ级、Ⅴ级和Ⅵ级水体在城市中的分布相对较少,空间分布特征与同期原位采样结果一致.     

受污染地表水体生物修复技术研究进展

主要介绍了受污染地表水体生物修复技术的类型及特点,综述了国内外关于受污染地表水体生物修复技术研究及应用的现状,并对生物修复技术的研究及应用进行了展望.     

城市水体微生物修复技术研究现状及进展

本文主要介绍了受污染水体微生物修复技术的概念、类型及特点,综述了国内外关于受污染地表水体生物修复技术研究的现状,并对生物修复技术的研究及应用进行了展望.     

不同大气校正方法对浒苔遥感监测效果影响研究

HJ-1 CCD数据具有较高的时间分辨率和空间分辨率,可以实现大范围的浒苔灾害动态监测,大气校正是实现浒苔信息提取的基础,但是不同大气校正方法对同一影像的处理结果会有差异。基于黄海中南部浒苔暴发时期的环境卫星影像,采用FLAASH、6S、COST 3种方法分别对其进行大气校正处理以消除大气影响,并运用NDVI阈值法提取浒苔,通过划分多个研究区以及对光谱特征、NDVI、类间距、混合像元、阈值敏感性、提取结果等多个变化量的统计与分析,比较了3种大气校正方法在浒苔提取中的效果,为后续浒苔定量化监测提供了帮助。结果表明:在采用NDVI阈值法提取浒苔信息时,使用COST大气校正会取得良好的提取效果,其次是FLAASH大气校正方法和6S大气校正方法。     

水体污染卫星遥感监测探讨

本文主要介绍了水体污染卫星遥感监测的主要内容,着重介绍了卫星遥感技术在水体油污染、水体悬浮物浓度、水体富营养化以及城区污水等监测方面的应用,并阐述了水体污染卫星遥感监测的主要方法,以期对我国水体污染的监测及控制有所裨益。     

紫外大气甲醛卫星遥感反演方法和研究现状

在我国长期稳定的甲醛观测站点十分缺失,卫星平台高时频、大面积覆盖等优势使得通过卫星遥感探测大气甲醛成为了一种重要的研究手段.本文讨论了现有载荷的反演理论和方法,分析了我国大气甲醛的研究现状及不足.简述了从20世纪至今可用于甲醛探测的主要载荷：GOME/ERS-2,SCIAMACHY/ENVISAT,OMI/Aura,GOME-2/MetOp-A（B）,OMPS/Suomi-NPP,总结归纳了各个卫星载荷仪器的轨道信息、时间空间分辨率等相关参数,以及各个传感器在大气甲醛遥感反演中的可行性.由于卫星自上而下的观测方式与地基平台不同,其反演方法也有不同之处,因此本文针对卫星平台综合论述了两种甲醛反演算法：传统的差分吸收光谱法（DOAS）和针对于甲醛反演的一系列改进算法以及近几年提出的主成分分析法（PCA）;另外,本文针对现有反演算法和时空分布在我国中东部地区的研究现状和不足进行了综合讨论,并给出了一定的改进策略.     

辽东湾MODIS生物光学算法研究(Ⅰ)算法适用性评估

辽东湾是典型的复杂二类水体,我们利用2002～2004年在辽东湾现场实测的叶绿素a数据(分光法、荧光法和HPLC法),以及水面之上法现场实测的离水辐射率和遥感反射率数据模拟的MODIS各相应波段值对MODIS海洋水色算法进行了评估.评估的MODIS生物光学算法有四个,即CZCS_pigm、chlor_MODIS、chlor_a_2和chlor_a_3算法.结果表明,两个一类水体生物光学算法(CZCS_pigm和chlor_MODIS)反演值与分光法和荧光法测试分析结果相比,算法均低估了叶绿素a浓度,与HPLC分析结果相比算法高估了叶绿素a浓度;两个二类水体算法(chlor_a_2和chlor_a_3)与所有叶绿素a分析方法相比,均高估了叶绿素a浓度.根据MODIS生物光学算法在辽东湾的具体表现,我们认为HPLC法分析的叶绿素a浓度更适合于作为海洋水色算法评估的现场检验依据.叶绿素a浓度的反演值和实测值之间较低的相关系数则显示MODIS两个一类水体算法所采用的波段比值不适合本海区.     

遥感基础理论与技术方法在环境管理中的应用

运用遥感基础理论,通过遥感数据源的选择和运用PCI软件对图像和数据资料进行多方案处理,完成卫片的正射纠正及增强处理,对关注的地区色差作了均衡处理,并结合外业实地调查方法加以补充确定。将其研究成果应用于环境管理工作,为公正、科学地解决因历史原因造成的环境纠纷问题打下了基础。     

发达国家海上溢油遥感监测现状分析

根据加拿大环境技术中心做的一个卫星遥感和航空遥感在溢油应急处理应用现状的调查，分析了发达国家海上溢油遥感监测现状。     

遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用

现代环境监测已经发展到环境质量监测为主的整体预防性监测,全球环境保护的国际性、跨学科及综合性性质,使得包括遥感在内的“3S”技术在区域环境质量监测和全球性的重大环境问题研究方面广泛应用。本文介绍了遥感技术在全球气候监测、水环境监测和大气污染监测等方面的应用实例,指出遥感技术应与地面监测紧密结合,进一步加强对环境资源的动态监测。     

遥感三维可视化在南沟泥石流调查中的运用

在中国20年来泥石流遥感调查所取得成绩以及存在问题的基础上,尝试用新方法对泥石流进行研究,即采用遥感三维可视化方法调查泥石流。以汶川南沟为例,利用高精度的卫星遥感影像（quickbird）和1：50000的等高线,在erdas软件的支持下,实现了遥感影像三维可视化。并在此基础上对其应用——虚拟GIS飞行和泥石流流域内崩塌堆积物三雏遥感解译。实践证明由于遥感三维解译能全方位观察泥石流沟谷以及相关的地形地貌,所以其解译的准确率比传统二雏遥感解译率高。     

遥感技术寻找内生金矿床的机理及方法探讨

论述了通过遥感技术寻找内生金矿床的可能性。首先 ,讨论了运用遥感技术寻找内生金矿床的基本原理 ;其次 ,提出了运用遥感技术寻找内生金矿床的一些具体方法步骤 ;最后 ;介绍了两个应用实例。     

基于多项植被指数的景观生态类型遥感解译与分类——以额济纳天然绿洲景观为例

基于研究区2001年Landsat7ETM+遥感影像数据,运用遥感与GIS技术手段,在对遥感影像的边界裁定、几何校正、辐射校正等预处理的基础之上,根据绿洲景观生态类型分类体系,通过综合应用非监督分类、植被指数与波段比值指数聚类、监督分类以及类型叠加与图像整合等方法,进行绿洲景观生态类型的遥感解译与分类,生成研究区2001年的景观生态类型图。为尽可能利用到遥感影像的所有原始数据信息,论文选取5种植被指数(NDV I、DV I、RV I、IPV I、SA VI)和9种波段比值指数(Index1I-ndex9)参与到遥感影像的解译与分类当中,结果表明:NDV I、DV I、IPV I、SAV I、R VI、Index5、Index6具有较大的相似性,能够明显地将具有植被信息的类别分离出来,利于划分具有植被信息的景观类型;Index1-Index4具有较好的类别空间分离性,利于不同类别间的聚类与区分;而Index7-Index9的类别分离性则较差,不利于类别聚类与划分。因此,在实际的应用中,选取多项植被指数参与景观分类,不仅能够发现新的信息,而且也会明显提高景观生态类型、尤其是干旱区绿洲景观生态类型的遥感解译与分类能力。     

北京地区多气溶胶遥感参量与PM2.5相关性研究

利用卫星和地基遥感气溶胶数据分析了北京地区多气溶胶性质参量与PM2.5的相关性,提出了计算粒子直径小于2.5μm的气溶胶体积浓度和光学厚度(AOD)的方法,并用该方法对2012年3～9月北京地区地基遥感气溶胶体积浓度和光学厚度进行了尺度校正.结果表明:多种气溶胶遥感参量如气溶胶光学厚度、体积浓度和质量浓度等均与PM2.5存在一定的相关性;相比于卫星遥感参量,地基遥感参量与PM2.5的相关性更好;各波段的总气溶胶光学厚度与PM2.5的相关性随波长的增加而减小;经粒子尺度校正后,气溶胶的体积浓度和长波段总气溶胶光学厚度与PM2.5的相关性明显增加.     

Implementing remote sensing strategies to support environmental compliance assessment: A neural network application

Environmental compliance assessment and enforcement are complex, labor intensive tasks that would benefit from some form of decision support. Despite the well-documented application of remote sensing in environmental analysis and assessment, the operational use of this technology for environmental compliance enforcement remains in its infancy. Because the majority of environmental laws and regulations in the United States were enacted prior to the emergence of a mature science of remote sensing, there exists a degree of skepticism regarding the operational utility and reliability of remotely sensed data as an environmental compliance tool. This paper provides a review of the role of remote sensing in environmental compliance assessment and introduces a framework to guide the application of this technology based on the use of artificial neural networks. The customized neural networks developed in this study serve as a simplifying strategy to assist the process of compliance monitoring. Functioning as “intelligent” classifiers, the network models provide a spatial characterization of activities likely to cause damage; achieving mapping accuracies that ranged from 68 to 90% for the test case samples selected for investigation.     

遥感技术在土壤污染中的应用研究进展

近年来遥感技术不断地拓展着应用的领域和范围，在土壤污染方面得到了广泛的关注和应用。传统土壤污染的研究存在许多弊端，需要耗费大量时间和精力。遥感技术具有建模范围大、实时性短的特点，它的出现使这些繁琐的过程更加简化。特别是近些年来图像处理手段和无人机遥感技术的发展，极大地提高了该技术的应用精度。本文从遥感技术在土壤污染状况的识别、反演、监管和风险评估等方面的应用出发，列举了遥感技术应用过程中常用的反演手段和方法，梳理了监管数据来源和监管对象。通过目前土壤污染与遥感技术结合的发展现状，较为全面地回顾了国内外遥感技术应用于土壤污染的发展历程，总结了遥感技术应用于土壤污染的各个方面的进展，并对该方面的未来发展趋势进行了展望。