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。     

青岛海域浒苔来源与外海分布特征研究

2008年6月下旬,青岛海域出现了大量浒苔,对水体环境和第29届奥运会帆船赛事构成较大威胁.本文及时进行了卫星遥感跟踪监测研究,确定了浒苔出现的区域、面积、范围和时间,分析了其时空分布状况与发展变化趋势,为控制和治理浒苔提供了支持信息.     

黄、东海海域浒苔时空分布变化特征研究

选取黄海、东海海域为研究区域,以MODIS遥感影像数据为数据源,计算了研究区的比值植被指数,利用动态阈值分割和ArcGIS空间分析方法获取了2008~2015年浒苔发生初期空间分布特点、漂移路径、空间分布和聚集度变化特征等信息。结果表明:1）浒苔最初于五月中旬到六月上旬期间出现在江苏盐城市北部和长江口附近海域。2）随着浒苔的生长和爆发,浒苔均会先向西北漂移至苏北外海海域,然后再进入黄海。其漂移路径具有明显的年际变化特征。3）在生长过程中,浒苔斑块空间分布状态整体由南向北生长、汇聚和扩张,少部分年份会出现整体漂移现象。4）进入治理期后,覆盖密度不断减小直至浒苔完全消失。通过该研究可以更好地了解浒苔灾害发生和发展规律,为其有效治理提供技术支持。     

监测浒苔灾害的微波遥感数据选取

2008年奥帆赛举办地青岛海域出现了大面积的浒苔自然灾害,利用卫星遥感监测浒苔能够达到快速准确的效果.本文使用RADARSAT-1、ENVISAT-ASAR、ALOS-PALSAR三种星载雷达传感器的数据,首先进行了影像预处理,并且针对浒苔的影像特征提出了一种基于灰度值的影像分析方法,该方法能够快速的对监测浒苔灾害的星...     

连云港海域浒苔藻体的光谱特征分析

采集连云港海域浒苔藻体进行自然光照和固定水环境条件下三种密度梯度(0.5g/L,2.5 g/L和5.0 g/L)的培养,利用美国ASD便携式地物光谱仪获取浒苔藻体整个培养过程中的反射光谱曲线,定性分析日时间序列的浒苔藻体反射光谱特征和定量分析日时间序列的浒苔藻体红边参数.结果表明:浒苔在衰亡过程中,颜色由绿变黄最后变白...     

基于无人机多光谱影像的海滨景区浒苔信息提取研究

2007年以来,黄海绿潮（浒苔）灾害连年大规模暴发,对山东半岛近岸海域生态环境造成严重影响,大量靠岸浒苔若处置不及时会腐烂发臭,严重影响海滨景区旅游业及附近居民健康。为了提高绿潮灾害重点区域遥感监测的精度、提升靠岸浒苔预警的准确性和浒苔清理的工作效率,本研究利用无人机航拍的高精度影像对乳山市银滩海滨景区绿潮灾害进行监测,结合地物光谱仪实地测量浒苔和岸边植被的光谱特征,通过四种植被指数对浒苔和岸边植被进行光谱分析和识别对比,验证不同植被指数下浒苔和岸边植被的提取情况,并基于提取方法对靠岸浒苔生物量进行估算。研究表明:在红边波段,浒苔和岸边植被具有明显的可区分性,使其可以利用MTCI（MERIS terrestrial chlorophyll index）、NDVI_redge、SR_redge、MSR_redge四种植被指数与岸边植被进行区分,MTCI区分提取效果最好,精度可达91.3%,其次是SR_redge、NDVI_redge、MSR_redge,提取精度分别为85.3%,83.8%,81.2%;利用MTCI指数建立的生物量估算模型,估算的300 m研究区内靠岸浒苔约600 t,为海滨景区绿潮灾害动态监测及清理工作提供有效方法。     

红外光谱技术结合聚类分析用于海洋绿藻分类研究

利用傅里叶红外光谱研究了10种南极绿藻和6种浒苔,结果显示,傅里叶变换红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收带组成。通过比较两类绿藻原始谱图,发现它们极为相似,在2000～500 cm-1范围内,即多糖吸收区有较小的差别。选取2000～500 cm-1范围的一阶导数进行系统聚类分析。10种南极绿藻、6种浒苔按其红外一阶导数的内在数理统计规律划归两类,南极绿藻为一类,浒苔为一类。傅里叶变换红外光谱技术结合化学统计学方法,为海洋藻类的分类研究提供一种新的方法。     

2012年黄海绿潮藻早期发生和聚集动力学成因分析

利用2012年4月份浒苔藻早期调查数据和海洋模型FVCOM,对浒苔早期发生地的苏北海域进行水动力模拟,分析浒苔在该海域发生和聚集的动力学成因。结果表明,浒苔最初还是发生在南通启东沿海,尤其是小洋口外的太阳岛附近应当是浒苔早期暴发的主要发源地之一,并逐渐向北和外海发展,吕四附近的沿岸应当不是早期浒苔暴发的发源地,浒苔大部分都位于辐射沙洲的槽沟附近。模拟结果发现,由于潮流的作用导致早期浒苔聚集并也呈与辐射沙洲相一致放射状的条带状或斑块状分布,黄海苏北浅滩潮致锋面上升流是诱发浒苔早期暴发的因素之一。     

多指数决策融合的MODIS浒苔提取方法

针对MODIS（moderate resolution imaging spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪）影像浒苔提取中存在的植被指数自适应阈值不普适等问题,本文提出了多指数决策融合的MODIS浒苔提取算法（multi-index decision fusion,MIDF）。计算影像的归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、增强型植被指数（enhanced vegetation index,EVI）、差值植被指数（difference vegetation index,DVI）和比值植被指数（ratio vegetation index,RVI）,采用局部阈值法对4个指数灰度图进行自适应阈值分割得到初始浒苔覆盖范围,通过“绝对多数投票法”对上述初始浒苔覆盖范围投票表决得到最终提取结果。实验结果表明,MIDF可适应不同密度的浒苔覆盖区域,且精度优于传统的NDVI、EVI、DVI和RVI自适应阈值法。本算法为无监督法,自动化程度较高,可应用于浒苔灾害遥感业务化监测。     

大型绿藻暴发的遥感监测与生态风险评估

2008年北京奥运前期,大面积的大型绿藻--浒苔在山东省青岛海域暴发,形成了史无前例的绿潮.尽管浒苔没有毒害作用,但依然给青岛奥运水上项目、海上交通、海水养殖及观光旅游等带来威胁.由于常规现场监测在大空间范围内调查的局限性,浒苔来源当时并不清楚.我们借助遥感手段分析了浒苔的形成过程及相关水动力条件,提出了浒苔来自约300km2之外的江苏省苏北沿岸的观点,并进一步指出苏北沿岸水产养殖活动是导致青岛浒苔暴发的这一跨境生态问题的关键驱动因子.该研究对海岸带地区的综合管理与生态风险评价有十分有益的启示.     

多光谱数据定量反演土壤营养元素含量可行性分析

运用室内光谱模拟多光谱数据,采用回归分析方法建立土壤营养元素含量预测模型,并进行验证.首先,根据光谱响应函数将实验室光谱数据重采样至多光谱传感器（TM和 ASTER）波段;然后,分别利用多元逐步回归（SMLR）和偏最小二乘回归（PLSR）方法,建立建模土壤样本实测光谱以及模拟光谱（TM和ASTER）与土壤营养元素含量间的经验模型;最后,利用检验土壤样本进行模型精度验证.与实测光谱模型相比,模拟光谱模型对土壤营养元素含量的预测精度受光谱分辨率的影响并不大.模拟光谱模型对N、P、K元素含量预测精度最高分别为0.89、0.79和 0.67.土壤N、P、K元素含量SMLR模型的入选波段分别位于2 000～2 300　nm、1 650～1 800　nm和600～800　nm波长附近范围内; 土壤N、P、K元素含量PLSR模型的系数表明,近红外（NIR）波段对总氮和总磷元素含量比可见光（VIS）波段敏感,而VIS对K元素含量预测的贡献更大.利用多光谱数据进行土壤营养元素含量的估测具有理论上的可行性;由于不同元素对不同光谱波段的响应不同,在选择多光谱遥感数据时要充分考虑传感器的波段特征.     

近岸水上油膜高光谱遥感特征分析

基于便携式地物波谱仪与岸基光谱成像仪数据,模拟获取了近岸海上油膜的反射率光谱数据与高光谱影像数据。通过对反射率数据及其一阶导数等的分析,提出了油膜区别于海水的光谱特征,利用基于端元波谱提取的光谱角度填充(SAM,spectral angle mapping)分类方法对高光谱影像数据进行了油膜提取。结果表明,海水、薄油膜、厚油膜在可见光-近红外范围内反射特征差异较大,在1000~2500 nm的近红外波段仅有厚油膜区分度较高。     

月球紫外-可见-近红外反射光谱的基本特征及解析方法

月球紫外-可见-近红外反射光谱(强度,反照率以及吸收特征)是研究月球表面物质组成的重要手段。文章简要介绍了月球表面反射光谱的基本特征、形成机制以及现有月球反射光谱数据及其解析方法。这些方法主要有光谱参数、连续背景扣除、高斯反卷积分析以及主成分分析。还讨论了高光谱探测器在月球探测中的应用前景、已有方案以及获取新的月球样品对月球反射光谱研究的重要性。     

赤潮对近岸水体生物光学特性的影响

研究了赤潮对近岸水体生物光学特性的影响.从大连湾采集11个站位的水体生物光学数据,分析了赤潮发生时生物要素、反射光谱以及吸收光谱的变化特征.结果表明,大连湾本次赤潮由微微型藻类引起;赤潮对水体遥感反射率的光谱形状影响明显,与正常水体相比,由于高浓度叶绿素a的强吸收作用,导致440、632 nm波段附近出现反射谷,红光波...     

钒氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

通过水解沉淀-浸渍法制备了钒、氮共掺杂纳米TiO2光催化剂,并用XRD、UV-Vis、XPS表征了其结构特征。XRD分析结果表明,共掺杂和单掺杂均为单一的锐钛矿相,氮和钒都进入了TiO2晶格中。UV-Vis漫反射光谱显示,钒、氮的掺杂使得催化剂对可见光的响应红移至509 nm。XPS研究表明,N以O-Ti-N和Ti-O-N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V4+和V3+的形式存在于钒氮共掺杂TiO2晶格中。分别以汞灯和太阳光为光源,以亚甲基蓝为降解物,进行催化剂的光催化降解实验,结果表明,煅烧温度为300℃,钒的掺杂量为1%时,钒、氮共掺杂TiO2的光催化降解效率最高。     

查干湖叶绿素a浓度高光谱定量模型研究

叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质状况,利用高光谱遥感可获得叶绿素a的诊断性光谱特性,较好解决了常规遥感中出现的问题.利用野外高光谱仪在查干湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析,通过分析水体叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系,尝试采用多种半经验算法建立叶绿素a高光谱定量模型.结果表明:单波段光谱反射率与叶绿素a浓度的相关系数较小,不宜用于估算叶绿素a浓度,反射率比值法和一阶微分法与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数分别为0.71和0.48,而且其显著水平p<0.01,皆可以用于叶绿素a的定量遥感,但反射率比值算法模拟效果好于一阶微分算法.这为今后利用星载高光谱传感器在查干湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础.     

Multiple UV reflectance peaks in the iridescent neck feathers of pigeons

Recent studies of colorful plumage signals in birds have been aided by the finding that birds can see ultraviolet (UV) light and thus may communicate using colors invisible to humans. Some of the pioneering and more pivotal work on avian color vision was performed with domestic pigeons (Columba livia), yet surprisingly there have been few detailed reports of the UV-reflecting properties of pigeon feathers. Here, I use UV-VIS fiber-optic spectrometry to document the full-spectrum reflectance characteristics of iridescent purple and green neck plumage in pigeons. Neck feathers that appear purple to the human eye exhibit four reflectance peaks—two in the UV and one in the blue and red regions—and thus exhibit a UV-purple hue. Neck feathers that appear green to the human eye are characterized by five spectral peaks: two in the UV (UVA and UVB), a predominant green peak, and secondary violet and red peaks, conferring a UV-purple-green color. Such elaborate UV coloration suggests that birds may use an even more complex and hidden UV signaling system than previously thought.     

环境规制、经济高质量发展与生态资本利用的空间关系——以北部湾经济区为例

生态资本利用的空间关系影响区域可持续发展。以北部湾经济区2006—2019年面板数据为例,构建空间杜宾模型研究环境规制、经济高质量发展与生态资本利用的空间关系,结论如下：（1）环境规制、经济高质量发展和生态资本构成三E系统。（2）生态资本利用存在显著空间正自相关关系。（3）生态资本供需、流量利用及存量占用与环境规制显著空间正相关,环境规制抑制了存量占用及资本供需和流量利用水平;与经济高质量发展显著空间正相关,经济高质量发展显著提高了资本供给需求与流量利用,也增大了存量占用。（4）交互效应显著抑制了两者对资本供需与流量利用的影响、抑制了环境规制对存量占用的影响,也促进了经济高质量发展对存量占用的影响。研究结论对区域生态资本管控有实际意义。     

掺硼铁氧化物在紫外-可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备不同掺硼量的针铁矿和赤铁矿催化剂,并用X射线衍射图谱（XRD）、比表面积（BET法）、紫外可见漫反射光谱（DRS）及电荷零点（盐滴定法）对催化剂进行表征.结果表明：硼掺杂能改变催化剂的晶体结构,增大其比表面积和Lewis表面酸度,并能提高催化剂的紫外-可见光活性.在紫外光下,掺硼质量分数2%的赤铁矿对...     

闽江口沼泽植被地上鲜生物量与植株密度高光谱遥感估算

湿地植被地上生物量与湿地生态系统生产力、碳循环和养分循环等密切相关,是当前研究中的主要关注点之一。利用ASDFieldSpec2500 便携式地物波谱仪测定闽江口鳝鱼滩芦苇（Phragmites australis）和短叶茳芏（Cyperus malaccensis Lam. var. brevifolius Bocklr.）冠层反射光谱,同时测定其地上鲜生物量和植株密度,分析地上鲜生物量与冠层反射光谱及一阶微分光谱的相关关系,确定敏感波段,进而改进植被指数;利用回归分析法,基于各个植被指数,构建地上鲜生物量和植株密度的估算模型。结果表明,芦苇和短叶茳芏地上鲜生物量与冠层反射光谱在蓝光、红光及近红外波段相关性较高;与一阶微分光谱在蓝边、红边相关性较好;芦苇地上鲜生物量与冠层光谱和一阶微分光谱的相关系数均优于短叶茳芏。芦苇和短叶茳芏地上鲜生物量估算模型R2分别在0.408 5~0.765 和0.101 9~0.315 3 之间,估算精度相对于其他参数较高的参数主要有BNDVI、NDCI和MGBNDVI,最佳估算参数均为BNDVI;植株密度估算模型R2分别在0.093 0~0.718 和0.138 9~0.233 7 之间,估算精度相对于其他参数较高的参数主要有GBNDVI、BNDVI、MGBNDVI、NDCI 及SR, 最佳估算参数分别为GBNDVI和NDCI。一定程度上来说,利用高光谱数据估算河口芦苇和短叶茳芏地上鲜生物量和植株密度是可行的。