水体环境高光谱遥感方法

目录第1章 绪论11.1 我国湖泊环境问题概况11.1.1 水污染与富营养化问题21.1.2 湖泊萎缩与干涸问题31.1.3 水生态系统退化问题41.1.4 生物多样性受损问题51.2 水环境遥感监测现状61.2.1 表观光学量和固有光学量的遥感监测现状61.2.2 水质参数和水体富营养化的遥感监测现状71.2.3 水华时空分布的遥感监测现状81.2.4 水体类型划分的遥感监测现状91.3 高光谱遥感监测能力评估概述101.3.1 典型高光谱遥感卫星载荷101.3.2 高光谱遥感能力比较12第2章 水体高光谱大气校正方法142.1 大洋水体高光谱大气校正方法142.1.1 I类水体大气校正算法142.1.2 海洋光学浮标区域实测和遥感数据182.1.3 海洋光学浮标区域大气校正结果192.2 沿岸水体高光谱大气校正方法212.2.1 II类水体大气校正算法222.2.2 高光谱大气校正分层剥离方法242.2.3 香港附近海域高光谱大气校正结果252.2.4 黄河口海域高光谱大气校正结果272.3 内陆水体高光谱大气校正方法292.3.1 基于光谱优化算法的大气校正方法302.3.2 陆海一体化的高光谱大气校正方法312.3.3 太湖高光谱大气校正结果分析342.3.4 鄱阳湖高光谱大气校正结果分析37第3章 水体固有光学量高光谱遥感方法443.1 水体IOPs辐射传输模型453.1.1 水体辐射传输方程453.1.2 水体固有光学量特性463.1.3 水体IOPs组分模型473.1.4 水体吸收特性分析483.2 大洋水体的IOPs半分析算法513.2.1 基于QAA的IOPs半分析反演算法构建533.2.2 遥感反射率构建543.2.3 IOPs反演结果分析563.3 中低浑浊水体的IOPs半分析算法583.3.1 基于GRI的IOPs半分析反演算法构建593.3.2 QAA-GRI算法结果分析633.3.3 QAA-GRI算法不确定性分析683.4 高浑浊水体的IOPs半分析算法703.4.1 高浑浊水体IOPs反演算法QAA_740703.4.2 QAA_740算法反演结果验证713.4.3 水体各成分吸收贡献率分析76第4章 浮游植物高光谱遥感方法794.1 浮游植物吸收光谱和色谱测量794.1.1 浮游植物样本情况794.1.2 浮游植物吸收系数测量方法814.1.3 藻类色素的高效液相色谱测量分析844.2 浮游植物的藻类识别方法884.2.1 浮游植物藻类对吸收光谱的影响894.2.2 基于一阶微分的藻类识别方法934.2.3 基于小波分析的藻类识别方法944.2.4 基于聚类分析的藻类识别方法984.3 浮游植物的遥感反射率模拟1014.3.1 浮游植物的遥感反射率模拟方法1014.3.2 浮游植物藻类对遥感反射率的影响1064.3.3 基于遥感反射率的藻类识别方法108第5章 叶绿素a浓度高光谱遥感反演方法1115.1 内陆水体叶绿素a浓度反演算法1115.1.1 遥感影像和现场测量数据1115.1.2 面向多波段的叶绿素a浓度反演1125.1.3 面向高光谱的叶绿素a浓度反演1165.2 叶绿素a浓度硬分类反演方法1195.2.1 硬分类反演方法1195.2.2 C1类水体反演结果分析1225.2.3 C2类水体反演结果分析1245.2.4 C3类水体反演结果分析1265.3 叶绿素a浓度软分类反演方法1285.3.1 软分类反演方法1295.3.2 软分类反演方法结果精度评价1325.4 藻蓝蛋白遥感反演方法1365.4.1 藻蓝蛋白吸收特性1375.4.2 藻蓝蛋白反演测量1385.4.3 藻蓝蛋白反演结果140第6章 有色可溶性有机物高光谱遥感反演方法1426.1 CDOM吸收特性分析1426.1.1 典型湖泊CDOM吸收特性分析1436.1.2 CDOM的斜率参数特性分析1476.1.3 实测遥感反射率特征分析1486.2 CDOM吸收系数反演方法1506.2.1 CDOM遥感反演经验模型构建1506.2.2 CDOM遥感反演半分析算法构建1526.2.3 CDOM遥感反演结果1546.2.4 算法的不确定性分析1606.3 高分5号AHSI影像数据反演CDOM结果1616.3.1 高分5号卫星AHSI高光谱研究区1616.3.2 高分5号AHSI影像数据获取及处理1626.3.3 基于高分5号AHSI影像反演CDOM浓度1636.4 CDOM与其他物质的相关性1666.4.1 CDOM吸收系数与水质参数相关性分析1676.4.2 湖泊水体CDOM与DOC吸收关系1696.4.3 河流水体CDOM与DOC吸收关系170第7章 悬浮物浓度高光谱遥感反演方法1767.1 悬浮物浓度对遥感反射率的调制机理1767.1.1 悬浮物浓度与反射峰值波长关系分析1767.1.2 悬浮物浓度与反射率峰值关系分析1827.1.3 悬浮物浓度与反射率导数关系分析1837.2 悬浮物浓度遥感反演方法1867.2.1 悬浮物浓度定量遥感反演方法1867.2.2 近红外波段悬浮物指数模型构建1897.2.3 悬浮物浓度神经网络法遥感反演1927.3 悬浮物浓度高光谱遥感反演1957.3.1 鄱阳湖悬浮物浓度高光谱遥感反演1957.3.2 太湖悬浮物浓度高光谱遥感反演1987.3.3 黄河口海域悬浮物浓度高光谱遥感反演1997.3.4 香港附近海域悬浮物浓度高光谱遥感反演200第8章 漫射衰减系数与透明度高光谱遥感反演方法2038.1 漫射衰减系数遥感反演2038.1.1 采样湖泊漫射衰减系数分布特征2038.1.2 Kd（PAR）遥感反演2078.1.3 Kd（490）遥感反演2088.2 漫射衰减系数时空分析2108.2.1 不同卫星遥感数据反演一致性分析2108.2.2 湖泊漫射衰减系数空间分布分析2168.2.3 典型湖泊漫射衰减系数年内变化分析2198.3 高分5号高光谱透明度反演2218.3.1 基于固有光学量反演透明度2218.3.2 基于水面实测光谱数据反演透明度2218.3.3 基于高分5号AHSI影像数据反演透明度2238.4 漫射衰减系数与其他参数的关系2248.4.1 漫射衰减系数与透明度的关系2258.4.2 Kd（PAR）与光学活性物质浓度的灰色关联度2268.4.3 Kd（PAR）与各光学活性物质相关性分析228第9章 水华与水草高光谱遥感监测方法2329.1 水华与水草遥感提取方法2329.1.1 水华与水草遥感指标建立2349.1.2 基于梯度复杂度的识别方法2389.2 太湖水华与水草遥感提取方法2409.2.1 HICO高光谱遥感监测结果分析2409.2.2 高分5号高光谱遥感监测结果分析2439.2.3 水华遥感监测精度评价2459.3 典型湖泊水华遥感监测结果2469.3.1 呼伦湖水华遥感监测2469.3.2 兴凯湖水华遥感监测2479.3.3 巢湖水华遥感监测251第10章 浅海水深和底质高光谱遥感反演方法25410.1 珊瑚礁底质光谱实验室测量系统25510.1.1 珊瑚礁实验室测量装置25510.1.2 珊瑚礁测量装置原理25910.1.3 光谱测量结果分析26010.2 浅海水深高光谱反演模型26210.2.1 HOPE-PW高光谱浅海水深反演模型26410.2.2 HOPE-PW和激光雷达测深数据比较26710.2.3 HOPE-PW和HOPE-BRUCE模型结果比较27010.2.4 HOPE-PW模型性能分析27210.3 浅海底质高光谱反演模型27610.3.1 结合LiDAR的高光谱底质反射率反演算法27710.3.2 机载高光谱底质反射率反演结果分析27810.3.3 HOPE-LiDAR底部反射率反演性能分析281参考文献285