悬浮泥沙浓度遥感反演模式研究

摘要

该文在总结国内外悬浮泥沙遥感监测的基础上,以长江南京段水域为研究区,对实测的水体光谱值与悬浮泥沙浓度回归分析,建立了悬浮泥沙浓度遥感反演模式.通过研究取得了以下进展:1、采用野外光谱仪与光电测沙仪同步测量水体的光谱值和悬浮泥沙浓度,对实测数据回归分析,建立悬浮泥沙浓度遥感反演模式.该方法保证了光谱值与悬浮泥沙浓度数据之间的同步性.2、采用NASA水体光谱测量新规范(2003版)中提出的水体光谱测量方法,分别测出水体、天空散射光及标准反射板的辐亮度值,然后根据这几个值计算出离水辐亮度、水体表面入射辐照度、遥感反射率等参数,最后根据ETM+传感器的CCD响应函数计算得到ETM+各波段的遥感反射率.而传统的水体光谱测量方法,根本无法准确获取水色遥感所需的离水辐射率、归一化离水辐射率、遥感反射率等参数.3、对实测水体光谱值与泥沙数据统计分析发现,ETM+各波段光谱值与悬浮泥沙浓度的相关系数都不大(TM<,1>为0.5018,TM<,2>为0.0106,TM<,3>为0.1570,TM<,4>为0.7422);而TM<,4>与TM<,1>波段光谱值的比值与悬浮泥沙浓度的相关性系数可达0.9579.4、对TM<,4>与TM<,1>波段光谱值的比值与悬浮泥沙浓度进行回归分析,建立研究区悬浮泥沙浓度遥感反演模式为:S=3.6913·R+0.6028(S为泥沙浓度,R为TM4与TM1波段光谱值的比值).通过该模式,利用遥感卫星图像对研究区水域进行悬浮泥沙浓度反演,得到该区水域悬浮泥沙浓度分布图.

目录

文摘

英文文摘

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第一章 前言

第一节研究的目的和意义

第二节国内外研究现状

第三节研究思路与内容

第二章 悬沙水体的光谱特点及遥感反射率测算

第一节悬沙水体的光谱特点

一、纯水的光谱特性

二、悬沙水体光谱特征

第二节水体光谱测量要求

一、水色遥感的基本参数

二、常规光谱测量方法

三、NASA水体光谱测量规范

第三节遥感反射率计算

一、离水辐亮度计算

二、水面入射辐照度计算

第三章 野外数据采集与处理

第一节研究区概括

第二节光谱值测算

一、光谱仪介绍

二、遥感反射率测算

三、ETM+波段等效计算

第三节悬浮泥沙测量

一、光电测沙原理

二、标定曲线

三、测量泥沙浓度

第四章 悬浮泥沙浓度遥感反演模式

第一节悬浮泥沙遥感定量模式介绍

一、悬浮泥沙遥感模式的理论基础

二、悬浮泥沙遥感理论模式

三、悬浮泥沙的经验模式

第二节遥感定量模式建立

一、悬浮泥沙遥感监测敏感波段选择

二、悬浮泥沙遥感反演模式建立

三、各种模式的对比分析

第五章 ETM+数据反演泥沙浓度

第一节图像预处理

一、辐射校正

二、几何校正

第二节悬沙浓度反演

第六章 结论与展望

参考文献

致 谢