检索结果-南通市图书馆

基于HY-1C/D卫星CZI的海洋、湖泊中漂浮藻藻华的光谱分析与识别

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

遥感学报 2023年第1期27卷 157-170页

作者：齐琳胡传民陆应诚马荣华美国南佛罗里达大学海洋科学学院美国圣彼得斯堡33701 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210046

近年来,全球多个区域都有大量关于海洋和湖泊中漂浮藻藻华暴发的相关报道,主要包括浒苔“绿潮”、马尾藻“金潮”、夜光藻“赤潮”以及蓝藻水华等等。这些藻华的暴发不仅会给其所处的海洋、湖泊生态环境带来多方面的影响,还可能造成经... 详细信息

近年来,全球多个区域都有大量关于海洋和湖泊中漂浮藻藻华暴发的相关报道,主要包括浒苔“绿潮”、马尾藻“金潮”、夜光藻“赤潮”以及蓝藻水华等等。这些藻华的暴发不仅会给其所处的海洋、湖泊生态环境带来多方面的影响,还可能造成经济损失甚至危及人类的身体健康。HY-1C/D CZI等高分辨率新型水色传感器的发射可以提高针对漂浮藻藻华的监测能力。根据全球海洋和湖泊中主要漂浮藻藻华的种类和分布范围,本文使用HY-1C/D CZI影像数据(50 m分辨率,重访周期3 d)获取了不同区域、不同类型漂浮藻的信息,并分析了典型像元的光谱特征。基于光谱特征分析,并结合不同种类藻华暴发的环境特征,应该可以利用HY-1C/D CZI影像进行针对典型像素漂浮藻类型的区分和识别。针对中国近海出现的浒苔、马尾藻和夜光藻等“多潮齐发”的现象,CZI的这个特点对于提高精细化监测具有重要的意义。

关键词：卫星遥感 HY-1C/D CZI 漂浮藻浒苔马尾藻夜光藻束毛藻蓝藻

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海洋白帽的高空间分辨率光学遥感估算分析

遥感学报 2023年第1期27卷 92-103页

作者：赵碧丁静刘建强焦俊男唐君陆应诚南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

海洋白帽是海面波浪破碎的直观表现,反映了海面风速等海洋动力环境情况,是海气交换的重要通道,也是海洋研究关注的重点目标之一。海洋白帽对入射光具有较强的反射散射作用,随着海洋光学遥感空间分辨率的提高,海洋白帽能被有效识别与区... 详细信息

海洋白帽是海面波浪破碎的直观表现,反映了海面风速等海洋动力环境情况,是海气交换的重要通道,也是海洋研究关注的重点目标之一。海洋白帽对入射光具有较强的反射散射作用,随着海洋光学遥感空间分辨率的提高,海洋白帽能被有效识别与区分。在空间分辨率为10 m的哨兵2号卫星(Sentinel-2)多光谱成像仪MSI(Multi-Spectral Instrument)数据的近红外波段(842 nm)中,不同风速下的海洋白帽影像特征清晰;基于海洋白帽对入射光的辐射传输过程与图像特征,本研究利用一种白帽覆盖率的光学遥感估算方法,实现了MSI弱耀光反射图像上的白帽覆盖率估算。研究表明:(1)基于MSI数据估算的海面白帽覆盖率,在无其他海洋环境动力的影响下,能进一步用于海面风速的遥感反演,且具有较高的空间分辨率;(2)其他海洋动力环境要素,能对海面波浪的破碎程度产生调制作用,因此海洋白帽的识别提取也有助于海洋环境动力遥感监测;(3)海面强耀光反射会对海洋白帽遥感带来较大的干扰,导致海面白帽覆盖率的高估,有效剔除耀光反射是提高海洋白帽识别提取精度的重要前提。对中国首个海洋水色业务卫星星座(海洋一号C/D卫星,HY-1C/D)获取的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)数据开展分析,结果表明,在无其他海洋环境动力的调制下,当风速约高于9 m/s时,海洋白帽能为CZI载荷探测并区分,白帽覆盖率随着风速的增加而增加;CZI瑞利校正反射率图像的统计分析还表明,白帽反射率会比背景海水反射率高约5.8%—8.3%;对CZI图像中海洋白帽的深入研究,不仅为大气校正提供数据参考,也有助于光学遥感对海洋环境的深入理解与应用开发。随着海面白帽光学遥感的不断深入,今后将能为海面风场反演、海洋环境动力监测、海气交换评估提供新的技术方法参考。

关键词：光学遥感海洋白帽耀光 HY-1C/D Sentinel-2 MSI CZI

HY-1C卫星CZI载荷的黄海绿潮提取研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海洋学报 2022年第5期44卷 1-11页

作者：刘锦超刘建强丁静陆应诚南京大学国际地球系统科学研究所江苏南京210023 国家卫星海洋应用中心北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

海洋一号C(HY-1C)卫星是中国首颗海洋水色业务卫星,其搭载的海岸带成像仪(CZI)在近海海洋环境监测中正发挥越来越重要的作用;随着搭载有相同传感器的HY-1D卫星发射,双星组网观测,可形成3天2次的高频次、大范围对海观测能力,在海洋漂浮... 详细信息

海洋一号C(HY-1C)卫星是中国首颗海洋水色业务卫星,其搭载的海岸带成像仪(CZI)在近海海洋环境监测中正发挥越来越重要的作用;随着搭载有相同传感器的HY-1D卫星发射,双星组网观测,可形成3天2次的高频次、大范围对海观测能力,在海洋漂浮藻类、海洋溢油等目标探测方面具备优异的效能。高空间分辨率光学数据中包含了丰富的海洋环境信息,给特定目标的识别提取带来一定干扰。本研究面向HY-1C卫星CZI载荷开展中国近海漂浮藻类识别提取的业务化应用需求,发展基于藻类缩放指数与虚拟基线高度融合的海洋漂浮藻类识别提取算法,算法优选适用于无短波红外波段国产数据的虚拟基线高度指数来增强藻类信号,通过藻类缩放指数滑动窗口运算,有效剔除高空间分辨率光学数据中的复杂干扰信息,实现了基于CZI数据的海洋漂浮藻类高精度提取,且具有较好的计算运行效率。此外,结合准同步高分卫星16 m多光谱数据,开展CZI数据含藻像元的不确定性分析,发现CZI数据反演结果对近海小斑块漂浮藻类存在不可忽视的高估现象。研究还指出,光学数据用于漂浮藻类监测,其不确定性不仅来源于传感器的空间分辨率差异,还与海洋漂浮藻类形态特征的空间分异性有关。明晰海洋漂浮藻类的形态学空间分异特征,将有助于提高光学数据反演结果的精度,并阐明不确定性。

关键词：海洋一号C卫星海岸带成像仪绿潮藻类缩放指数虚拟基线高度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于耀光反射差异的海面溢油遥感识别提取

遥感学报 2023年第1期27卷 197-208页

作者：朱小波沈亚峰刘建强丁静焦俊男居为民陆应诚南京大学国际地球系统科学研究所南京210046 国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

溢油是海洋环境监测的重要目标之一。近年来,光学遥感对海面溢油不同污染类型的识别、分类与估算原理得到阐明,其技术优势获得认可;能为海面溢油监测提供颠覆性的技术支持,提高了溢油的识别精度,实现精细化定量探测。随着中国海洋水色... 详细信息

溢油是海洋环境监测的重要目标之一。近年来,光学遥感对海面溢油不同污染类型的识别、分类与估算原理得到阐明,其技术优势获得认可;能为海面溢油监测提供颠覆性的技术支持,提高了溢油的识别精度,实现精细化定量探测。随着中国海洋水色业务卫星—HY-1C/D(Haiyang-1C/D)的投入应用,其搭载的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)在中国近海溢油监测中体现了较好的效能;但HY-1C/D星CZI载荷开展中国近海溢油业务化监测应用,还需要不断丰富并发展溢油识别提取算法。在HY-1C/D星CZI载荷的高空间分辨率影像中,不同的海面溢油污染类型具有明确的光谱响应特征和形态特征;太阳耀光反射差异,有助于海面溢油的遥感检测,同时也给溢油污染的识别分类与定量估算带来不确定性影响。本研究在CZI载荷数据对海面溢油波段响应基础上,通过溢油海面与背景干扰的耀光反射特征分析,厘清CZI图像中海面耀光干扰的空间分布特点;进一步在优选波段的移动窗口分割及其参数统计基础上,通过对不同分割窗间的耀光形态特征及其相关性判断,实现了CZI图像上海面溢油较高精度的识别与提取。其中,弱耀光条件下油膜提取的平均精度为90.24%、乳化油的平均精度为80.55%;强耀光条件下溢油提取总体效果也较好。面向国产自主海洋水色业务卫星数据,发展溢油光学遥感识别、分类、提取与估算,不仅能促进国产海洋光学卫星的业务化应用,更能为全面掌握中国近海溢油污染状况提供数据参考。

关键词： HY-1C/D卫星耀光反射溢油提取光学遥感分割尺度

漂浮大型藻运移高分辨率遥感观测:以黄海浒苔绿潮为例

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

遥感学报 2023年第1期27卷 187-196页

作者：刘海龙邢前国丁静刘建强郑向阳吴玲娟李琳陆应诚中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 自然资源部国家卫星海洋应用中心北京100081 国家海洋局北海预报中心青岛264061 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023

遥感是海表漂浮大型藻监测的重要手段。本研究基于无人机、高分辨率卫星(Sentinel-2 MSI、GF-6 WVF、HY-1C/D CZI)获取的3组像对,对不同尺度的黄海漂浮大型藻浒苔斑块及其精细化运移过程进行了观测。其中,基于HY-1C/D双星组网实现了2.4... 详细信息

遥感是海表漂浮大型藻监测的重要手段。本研究基于无人机、高分辨率卫星(Sentinel-2 MSI、GF-6 WVF、HY-1C/D CZI)获取的3组像对,对不同尺度的黄海漂浮大型藻浒苔斑块及其精细化运移过程进行了观测。其中,基于HY-1C/D双星组网实现了2.45 h内50 m分辨率级别的斑块点对点跟踪,在观测时段,风与海洋潮流的方向较为一致,二者效应叠加,使得浒苔的运移速度相对较高,平均运移速度为0.380 m/s。在10 m级分辨率的MSI、WVF影像上,浒苔斑块的水团锋面或辐聚区在不同观测角下,会导致更多或更少的入瞳太阳耀光呈现出亮、暗的区域由太阳耀光异常表征的这类辐聚区在近30 min内持续存在,且发生了明显迁移,其平均速度约为0.2 m/s。基于厘米级超高分辨率无人机图像可实现秒级至分钟级别的漂浮大型藻运移观测,平均速度为0.066 m/s,小斑块浒苔受风的影响,沿风向呈链条状分布特征,两者夹角小于15°。结果显示,浒苔斑块多呈条状,其延伸方向在不同尺度上表现出与风向的一致性,显示出风对浒苔斑块运移的影响;基于太阳海表耀光表征的海流辐聚区及浒苔斑块的空间位置变化,体现了海流动力过程对浒苔运移的影响。本研究显示,通过高时空分辨率的光学像对可对海表漂浮大型藻的运移精准观测,可望用于其运移物理动力机制的研究。

关键词： HY-1C/D CZI GF-6 Sentinel-2 无人机运移漂浮大型藻绿潮浒苔黄海

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于空间特征的机器学习模型浅海水深反演

海洋科学进展 2023年第3期41卷 498-509页

作者：孟鑫垚刘焱雄陈义兰王燕红陆应诚南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

针对遥感水深反演在复杂海洋环境区域光谱特征信息量不足的问题,综合考虑多光谱数据与其空间特征,利用多层感知机(Multi-Layer Perception,MLP)、随机森林(Random Forest,RF)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)三种机器学习算法... 详细信息

针对遥感水深反演在复杂海洋环境区域光谱特征信息量不足的问题,综合考虑多光谱数据与其空间特征,利用多层感知机(Multi-Layer Perception,MLP)、随机森林(Random Forest,RF)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)三种机器学习算法构建了基于多光谱数据及其空间特征的水深反演模型。以蜈支洲岛为例,选取空间位置和坡度作为空间特征,结合WorldView-2影像光谱特征和实测水深数据,反演浅海水深。结果表明,在相同的条件下,3种机器学习算法都得到了较好的反演结果,其中多层感知机模型反演精度最高。引入空间特征的模型真实地反映了研究区域海底地形的起伏特征,精度明显优于仅基于光谱的模型,且其平均绝对误差控制在2 m以内。模型在20 m以浅区域精度低于20 m以深区域。空间特征能够有效地减弱复杂海洋环境对遥感测深模型的影响,且空间位置信息对模型精度提升更为明显。

关键词：遥感反演浅海水深空间特征多光谱影像机器学习

多光谱遥感影像亚像元定位的空间引力算法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

测绘学报 2011年第2期40卷 169-174页

作者：韩文超田庆久陆应诚南京大学国际地球系统科学研究所江苏南京210093

针对遥感影像亚像元定位问题,提出一种基于像元空间引力模型的亚像元定位新算法,算法中像元空间引力的表达在亚像元尺度上建立,能够表达像元间的空间自相关性;亚像元权重参数包括相互吸引的两个相邻像元中地物百分比含量,强化了空间引... 详细信息

针对遥感影像亚像元定位问题,提出一种基于像元空间引力模型的亚像元定位新算法,算法中像元空间引力的表达在亚像元尺度上建立,能够表达像元间的空间自相关性;亚像元权重参数包括相互吸引的两个相邻像元中地物百分比含量,强化了空间引力模型;用距离函数表达像元间的相互作用在距离上的非线性关系。通过迭代运算优化像元间的引力关系,提高像元的空间自相关性。结合扬州地区2006年6月份的SPOT假彩色合成影像进行试验,在5倍于原图像空间分辨率的尺度下进行了亚像元制图,验证算法的有效性。

关键词：亚像元定位空间引力算法超分辨率制图混合像元端元

基于Landsat TM数据的皖东南圩田结构特征与开发驱动因素分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Landsat TM数据的皖东南圩田结构特征与开发驱动因素分析

作者：陆应诚安徽师范大学

学位级别：硕士

圩田是中国特有的一种水利田,是中国古代先民改造自然、发展生产的杰作。广泛分布于长江中下游平原,集中在江苏西南部、安徽南部和浙江西北部,是该地区土地利用的重要形式。在特有的自然人文环境的影响下,本区圩田呈现出一定的结构特征... 详细信息

圩田是中国特有的一种水利田,是中国古代先民改造自然、发展生产的杰作。广泛分布于长江中下游平原,集中在江苏西南部、安徽南部和浙江西北部,是该地区土地利用的重要形式。在特有的自然人文环境的影响下,本区圩田呈现出一定的结构特征。前人对圩田的研究一直是从历史学、水利学、社会学的角度出发,探讨圩田形成的背景、社会等因素。本研究从遥感宏观的角度,利用陆地卫星Landsat TM数据,通过典型地物的光谱分析,采用谱间关系法与阈值法两种方法进行圩田结构信息提取实验,发现该区圩田具有不同的空间结构特征,反映不同的功能作用:①田字型图型结构圩田具有防御、灌溉、交通综合功能;②多边形图型结构圩田具有空间扩展功能;③羽状水网图型结构圩田具有对洪水的良好缓冲保护功能;④机械化集约化的直条块状图型结构圩田。对圩田时代——面积进行统计分析,发现圩田开发具有与区域环境变化相关联的阶段性特征,形成三国、宋、近现代的三个高峰时期,从而提出本区圩田开发的主要驱动因素:①芜湖古聚落军事功能的突出与增强是实现本区开发第一次飞跃的原动力;②西晋末年开始的北方人口向南方的持续迁移为本区的第二次飞跃奠定必要的基础;③宋代农业经济技术的大发展实现本区第二次飞跃;④现代社会经济技术发展下本区的第三次飞跃。通过遥感图象处理的研究,表明对狭窄沟渠及水体与堤坝形成的混合像元的结构信息提取是圩田结构信息提取成功的关键。谱间关系法可以精确的提取水体信息,由于水体的混合像元不易与其它地物区分,所以无法合理的处理混合像元;阈值法中发现在第五波段,水体阈值的一定离散范围内的混合像元主要表现为圩田水网与圩田堤坝的组合,但易多提居民地信息。通过对阈值法提取信息的二值图像与

关键词：圩田结构光谱特征信息提取驱动因素皖东南

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

海面甚薄油膜光谱响应研究与分析

光谱学与光谱分析 2009年第4期29卷 986-989页

作者：陆应诚田庆久齐小平王晶晶王向成南京大学国际地球系统科学研究所江苏南京210013 中国石油勘探开发研究院北京100083

海面甚薄油膜存在着特定的光谱响应,文章通过模拟海面甚薄油膜随其厚度的变化过程,研究其高光谱响应特征与产生机理。甚薄油膜随着厚度从大到小的逐渐变化,表现为六种目视特征:彩虹亮油膜、品色亮油膜、黄绿亮油膜、浅绿亮油膜、银色亮... 详细信息

海面甚薄油膜存在着特定的光谱响应,文章通过模拟海面甚薄油膜随其厚度的变化过程,研究其高光谱响应特征与产生机理。甚薄油膜随着厚度从大到小的逐渐变化,表现为六种目视特征:彩虹亮油膜、品色亮油膜、黄绿亮油膜、浅绿亮油膜、银色亮油膜与几乎不可见油膜。分析六种状态下海面甚薄油膜的光谱反射率表明:350～540nm甚薄油膜的反射差异明显,甚至可以影响到440nm处叶绿素的吸收峰;350～900nm范围内,甚薄油膜的反射光谱普遍高于海水的反射光谱,但540～900nm范围内缺乏明显的吸收反射特征;在近红外920～2500nm范围内没有明显的光谱响应。结合海面甚薄油膜光谱响应特征分析,指出海面甚薄油膜存在平行多光束干涉现象,入射到薄膜内的光由于多次反射和折射导致了海面可见光/近红外光谱反射率的增加,为海面甚薄油膜遥感探测提供了理论依据。

关键词：遥感海水油膜高光谱反射率