環(huán)境衛(wèi)星CCD影像在太湖湖泛暗色水團(tuán)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
摘要:太湖地區(qū)2009年5月11日、2010年8月21日、2011年7月28日和2011年9月24日的環(huán)境衛(wèi)星CCD影像顯示,在太湖西部沿岸帶竺山湖等水域存在湖泛暗色水團(tuán)現(xiàn)象由于環(huán)境CCD缺少輔助反演氣溶膠信息的2.1m波段,試驗(yàn)了基于空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站獲得的與環(huán)境衛(wèi)星CCD成像時(shí)間接近的地面能見(jiàn)度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行FLAASH大氣校正的方法,反演結(jié)果總體上符合水體光譜特征提取了湖泛水體對(duì)照水體樣區(qū)在CCD各波段的光譜反射率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征結(jié)果表明,和對(duì)照水體相比,湖泛水體在環(huán)境衛(wèi)星CCD的可見(jiàn)光近紅外波段具有較低的反射率,與人眼觀察湖泛水色暗黑的感官一致,另一方面,湖泛水域由于仍有一定的藻類存在,在環(huán)境衛(wèi)星CCD近紅外(波段4)具有比可見(jiàn)光(波段3)略高的反射率,其規(guī)律與基于LandsatETM的湖泛暗色水團(tuán)遙感分析結(jié)果相一致。
關(guān)鍵詞:環(huán)境衛(wèi)星;CCD;遙感;太湖;湖泛;監(jiān)測(cè)
湖泛黑水團(tuán)是指湖泊局部水體顏色發(fā)暗甚至發(fā)黑的現(xiàn)象,近年來(lái)在太湖偶有發(fā)生,對(duì)湖泊生態(tài)環(huán)境造成較大影響,其危害是多方面的,可導(dǎo)致水體包括魚(yú)類等各種生物死亡并腐敗分解,局部生態(tài)環(huán)境崩潰,如果發(fā)生在飲用水源地,將造成嚴(yán)重的供水危機(jī)。研究表明,藻類死亡和受污染的底泥是湖泛形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[1,2],適宜的水溫氣壓風(fēng)速為湖泛現(xiàn)象的發(fā)生提供了條件[3]衛(wèi)星遙感是直接觀測(cè)湖泛暗色水團(tuán)等水環(huán)境生態(tài)問(wèn)題十分重要的技術(shù)手段[4-6],在Landsat國(guó)產(chǎn)環(huán)境一號(hào)(HJ1)衛(wèi)星等中高分辨率的衛(wèi)星遙感影像能夠較為清晰準(zhǔn)確地提。7],由于湖泛發(fā)生需要特定的條件面積不大持續(xù)時(shí)間只有1~5d等原因,MODIS影像較難識(shí)別出湖泛的分布,Landsat空間分辨率達(dá)30m,較適合監(jiān)測(cè)湖泛這一類中小尺度的水環(huán)境問(wèn)題[8],但是重訪周期需要16d,在時(shí)間上不容易捕捉到湖泛現(xiàn)象實(shí)踐證明,這些國(guó)外的衛(wèi)星遙感影像均難以及時(shí)快速準(zhǔn)確地捕捉到湖泛黑水團(tuán)信息中國(guó)自主設(shè)計(jì)的環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星,以面向生態(tài)環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)管應(yīng)用為主要目標(biāo),從環(huán)保部門及時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地表水空氣生態(tài)質(zhì)量的需求出發(fā)在技術(shù)設(shè)計(jì)上獨(dú)具特色,尤其是星上CCD相機(jī)載荷的設(shè)計(jì),具有700km大幅寬高達(dá)30m分辨率多波段等優(yōu)勢(shì),是近年來(lái)具備中國(guó)技術(shù)特色的重要環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)手段通過(guò)對(duì)太湖地區(qū)2009年月2010年8月2011年7月2011年9月環(huán)境一號(hào)CCD相機(jī)影像數(shù)據(jù)的處理,識(shí)別出在太湖發(fā)生的湖泛黑水團(tuán),充分展現(xiàn)了環(huán)境一號(hào)影像對(duì)中國(guó)湖泊生態(tài)問(wèn)題的快速監(jiān)測(cè)預(yù)警作用。
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