大型藻类遥感监测方法研究

摘要

大型藻类爆发是海洋环境恶化的产物,海上藻类的大规模繁殖,将极大地威胁其他海洋动植物和人类的生存环境。2008年6月期间,正值奥运前夕,青岛奥帆赛区遭受了大规模浒苔的侵袭。
　　 此类爆发性强的海洋环境灾害,及时掌握其动态信息极为关键,这要求监测技术能够及时有效监测大型藻类。遥感技术作为一种海洋环境监测手段,具有快速、连续、高效等优点。MODIS是EOS系列卫星的主要探测仪器,是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器,对于开展自然灾害与生态环境监测、全球环境变化研究以及进行全球变化的综合性研究等非常有意义。
　　 本研究利用MODIS遥感数据对大型藻类的爆发进行监测,以2008年在青岛外海海域大型藻类-浒苔爆发事件为示范,探讨大型藻类的信息提取方法,分析后确定多波段比值法为有效的大型藻类遥感监测方法,为有关决策部门的应急和治理提供技术支持。本文主要研究内容包括:
　　 (1)大型藻类光谱特征分析大型藻类光谱特征是监测大型藻类爆发的基础,根据研究条件选择大型藻类,对其光谱特征进行测量,掌握大型藻类的光谱特征。
　　 (2)大型藻类信息提取利用获取的MODIS数据,结合赤潮的遥感监测方法,开展单波段、多波段、NDVI、水色和图像分类方法的大型藻类爆发信息提取研究,获取其面积和动态信息,并以此分析大型藻类的遥感信息特征。
　　 (3)大型藻类遥感信息对比分析根掘大型藻类信息提取结果,从单波段、多波段、NDVI、水色以及图像分类方法等方面,对大型藻类爆发的遥感监测方法进行对比分析。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 选题背景

1.2 大型藻类简介及其危害

1.2.1 大型藻类简介

1.2.2 大型藻类危害

1.3 国内外研究现状

1.4 论文研究内容及结构

第2章 遥感监测大型藻类机理

2.1 水环境的光谱特征

2.2 大型藻类遥感监测机理

2.3 典型大型藻类水体波谱特性分析

第3章 遥感数据与预处理

3.1 数据介绍

3.1.1 EOS系列卫星及其搭载仪器

3.1.2 MODIS 1B级数据介绍

3.2 使用工具介绍

3.2.1 ENVI

3.2.2 BEST

3.2.3 NEST

3.3 MODIS数据预处理

3.3.1 几何校正

3.3.2 大气校正

3.3.3 图像剪裁

3.3.4 陆地掩膜

3.3.5 图像增强

3.3.6 遥感图像解译

第4章 大型藻类信息提取与分析

4.1 MODIS数据大型藻类信息提取方法研究

4.1.1 单波段阈值方法

4.1.2 多波段比值算法

4.1.3 海洋水色反演方法

4.1.4 归一化植被指数法

4.1.5 图像分类方法

4.2 大型藻类遥感监测方法对比分析

4.3 多时相数据动态监测

第5章 大型藻类信息提取验证

5.1 雷达验证

5.2 光谱验证

第6章 大型藻类爆发情形下的监测系统

6.1 监测目的及任务

6.2 大型藻类应急监测系统

第7章 结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢