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用于海洋-大气辐射传递计算的光学参数数据库

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2004年第4期34卷 641-648页

作者：张亭禄刘智深中国海洋大学海洋遥感研究所

开发和建立了用于海洋 -大气辐射传递计算的光学参数数据库。它包括海中主要成分(纯海水、浮游植物、悬移质、可溶有机物 )的固有光学参数 (光谱吸收系数、光谱散射系数等 )及大气中主要气溶胶的有关光学参数。在这些光学参数中 ,大多... 详细信息

开发和建立了用于海洋 -大气辐射传递计算的光学参数数据库。它包括海中主要成分(纯海水、浮游植物、悬移质、可溶有机物 )的固有光学参数 (光谱吸收系数、光谱散射系数等 )及大气中主要气溶胶的有关光学参数。在这些光学参数中 ,大多数是来自现场的直接测量 ,一些是间接测量获取。

关键词：光学参数气溶胶数据库辐射传递

基于人工神经网络的一类水域叶绿素-a浓度反演方法

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遥感学报 2002年第1期6卷 40-44页

作者：张亭禄贺明霞青岛海洋大学海洋遥感研究所

介绍了一种基于人工神经网络的海中一类水域叶绿素反演方法。人工神经网络是 3层的反向传输神经网络。其结构是输入层有 4个节点 ,它们分别对应 4个波段 412nm ,44 3nm ,490nm ,5 10nm的遥感反射比与 5 5 5nm波段遥感反射比的比值 ,隐... 详细信息

介绍了一种基于人工神经网络的海中一类水域叶绿素反演方法。人工神经网络是 3层的反向传输神经网络。其结构是输入层有 4个节点 ,它们分别对应 4个波段 412nm ,44 3nm ,490nm ,5 10nm的遥感反射比与 5 5 5nm波段遥感反射比的比值 ,隐含层有 5个节点 ,输出层一个节点对应于叶绿素浓度。该神经网络的训练和试验样本集来自SeaBAM的数据集。数据集中的 919个站位的 70 % (6 44个 )用于训练 ,30 % (2 75个 )用于测试。结果表明 ,该方法的精度优于被广泛采用的三次经验方法。

关键词：叶绿素浓度反演人工神经网络水域

基于辐射传递模拟及人工神经网络技术的二类水体光学组分的反演

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湖泊科学 2009年第2期21卷 173-181页

作者：张亭禄邱国强中国海洋大学海洋遥感教育部重点实验室青岛266100

介绍了一种基于辐射传递模拟和人工神经网络技术(ANN)的二类水体水色要素(CHL,SPM,CDOM)的反演算法.在辐射传递模拟计算中,纯海水吸收和散射、浮游植物吸收的数据或模型是已发表的被广泛采用的结果.黄色物质和非浮游植物颗粒吸收以及海... 详细信息

介绍了一种基于辐射传递模拟和人工神经网络技术(ANN)的二类水体水色要素(CHL,SPM,CDOM)的反演算法.在辐射传递模拟计算中,纯海水吸收和散射、浮游植物吸收的数据或模型是已发表的被广泛采用的结果.黄色物质和非浮游植物颗粒吸收以及海洋颗粒物的散射模型从COASTLOOC数据中导出.另外,还利用了一个新的海洋颗粒物后向散射概率模型,在该模型中颗粒物后向散射概率是颗粒有机物与SPM比值和波长的函数.把上述定义的固有光学性质作为输入,经过辐射传递模拟得到海表面以下辐照度反射比数据集,然后将该模拟数据集用于训练不同的人工神经网络,获取水色和水色要素浓度之间函数关系的最佳近似.利用以上建立的基于人工神经网络的算法,把COASTLOOC数据集和PMNS数据集的辐照度反射比作为输入进行水色要素反演,通过比较反演值和真实测量值来评价算法性能.结果显示,建立的基于ANN的二类水体水色要素反演算法具有很好的性能.

关键词：海洋辐射传递模拟人工神经网络光学组分的反演二类水体

基于人工神经网络的海水漫射衰减系数的遥感反演方法

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2007年第4期37卷 676-680页

作者：张亭禄李肖霞中国海洋大学海洋遥感研究所海洋遥感教育部重点实验室山东青岛266100

利用NOMAD数据集建立了基于人工神经网络的漫射衰减系数Kd490的反演算法。该人工神经网络是3层的反向传输神经网络。其结构为输入层有4个节点,它们分别对应4个波段443,490,555,665 nm的遥感反射比,隐含层有10个节点,输出层1个节点对应... 详细信息

利用NOMAD数据集建立了基于人工神经网络的漫射衰减系数Kd490的反演算法。该人工神经网络是3层的反向传输神经网络。其结构为输入层有4个节点,它们分别对应4个波段443,490,555,665 nm的遥感反射比,隐含层有10个节点,输出层1个节点对应于漫衰减系数Kd490。利用另一独立的现场测量数据集(COASTLOOC)印证该反演算法的性能。结果表明,该研究建立的反演算法的性能明显好于业务化SeaWiFS算法,略好于Lee等人的半分析算法。

关键词：漫射衰减系数人工神经网络反演方法

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一种划分Ⅰ类水体和Ⅱ类水体的方法

中国海洋大学学报（自然科学版） 2005年第5期35卷 849-853页

作者：张亭禄施英妮中国海洋大学海洋遥感研究所

为建立1种快速、有效、方便的方法区分Ⅰ类水体和Ⅱ类水体,提出了1个划分Ⅰ类和Ⅱ类水体的方法。该方法基于1个简单的判据,即Rrs(510)/Rrs(412)=1.5。当Rrs(510)/Rrs(412)1.5时,该水体应为Ⅱ类。将此方法应用到中国海的MERIS资料中,对... 详细信息

为建立1种快速、有效、方便的方法区分Ⅰ类水体和Ⅱ类水体,提出了1个划分Ⅰ类和Ⅱ类水体的方法。该方法基于1个简单的判据,即Rrs(510)/Rrs(412)=1.5。当Rrs(510)/Rrs(412)1.5时,该水体应为Ⅱ类。将此方法应用到中国海的MERIS资料中,对中国海水体进行了划分,划分结果合理。

关键词： Ⅰ类水体 Ⅱ类水体水体分类

海洋表层叶绿素浓度的激光雷达测量方法和海上实验

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海洋与湖沼 1998年第3期29卷 255-260页

作者：陈卫标吴东张亭禄刘智深青岛海洋大学国家教委海洋遥感开放研究实验室青岛266003

依据激光感生荧光的原理和叶绿素分子的荧光谱特性，研制一套激发波长为532nm的海洋激光雷达系统，用于海洋表层叶绿素分子浓度的快速测量。应用该系统于1994年10－11月进行一次长距离的海上现场实验，对东海（2－32°N，122—129°E）2... 详细信息

依据激光感生荧光的原理和叶绿素分子的荧光谱特性，研制一套激发波长为532nm的海洋激光雷达系统，用于海洋表层叶绿素分子浓度的快速测量。应用该系统于1994年10－11月进行一次长距离的海上现场实验，对东海（2－32°N，122—129°E）21个站位的表层叶绿素浓度进行了测量，得到0．15μg/L-1．10μg／L范围的表层叶绿素分子的浓度分布。测量结果与水样的分光光度计测量结果相吻合。

关键词：海洋激光雷达喇曼散射叶绿素浓度海洋层

基于GOCI卫星数据的长江口毗邻水域悬浮体锋面时空变化特征

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海洋湖沼通报 2016年第2期 1-7页

作者：吴颉张亭禄胡静雯中国海洋大学海洋技术系山东青岛266100 中国科学院南海海洋研究所广东广州510301

依据2012年1月至2013年12月2年的GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）卫星总悬浮体数据,分析了长江口毗邻水域的表层悬浮体锋面（浓度≥2mg/L）的周、月变化特征,并对其机制进行了初步分析。研究结果显示,长江口毗邻水域表层悬浮... 详细信息

依据2012年1月至2013年12月2年的GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）卫星总悬浮体数据,分析了长江口毗邻水域的表层悬浮体锋面（浓度≥2mg/L）的周、月变化特征,并对其机制进行了初步分析。研究结果显示,长江口毗邻水域表层悬浮体锋面变化可基本分为4个阶段,即：1~3月的外输稳定阶段、4~5月的向岸退缩阶段、6~8月的内储稳定阶段、9~12月的向海扩张阶段。4月由输变退,9月由退变输,1月向外海扩散面积最为广阔,6月向岸退缩得最近。春夏交替时期悬浮体锋面的退缩速度较秋冬交替时的扩张速度快约1倍。一年中,退缩最快的时段约在第15~17周,扩张最快的时段约为第38~39周。结果还表明悬浮体锋面的变化速度与风速的变化速度有很大的相关性。

关键词： GOCI卫星数据悬浮体锋面长江口毗邻水域

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中分辨率成像光谱仪的海冰密集度遥感反演

遥感学报 2021年第3期25卷 753-764页

作者：史凯琦邹斌陈树果薛程石立坚张亭禄中国海洋大学青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室青岛266237 国家卫星海洋应用中心北京100081 空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081

海冰信息在船舶运输、天气预报和全球气候预测等领域都起着重要作用。一直以来微波遥感是卫星监测海冰密集度的主要手段,目前基于可见光遥感的中分辨率海冰密集度产品还较少,其中只有NOAA发布了相关业务化产品,但其所采用的算法对低密... 详细信息

海冰信息在船舶运输、天气预报和全球气候预测等领域都起着重要作用。一直以来微波遥感是卫星监测海冰密集度的主要手段,目前基于可见光遥感的中分辨率海冰密集度产品还较少,其中只有NOAA发布了相关业务化产品,但其所采用的算法对低密集度海冰反演准确性仍存在提升空间。本文在Liu提出的算法基础上进行改进,提出了最邻近像素法确定纯冰典型反射率的改进算法,使用MODIS数据作为数据源计算海冰密集度,并使用30 m空间分辨率的Landsat 8 OLI数据作为验证数据进行对比验证。结果表明改进算法可以提高低密集度海冰的反演准确性,改善Liu算法存在过高估计的不足,在海冰密集度0—50%的情况下,Liu算法的平均偏差为13%,标准偏差为38%,改进算法的平均偏差为5%,标准偏差为32%;在海冰密集度0—100%的情况下,Liu算法的平均偏差为4%,标准偏差为32%,改进算法的平均偏差为-3%,标准偏差为28%。针对冰水过渡、碎冰覆盖等低密集度海冰区域,改进算法准确性更高。

关键词：遥感海冰冰水识别 MODIS 最邻近像素海冰密集度算法

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不同天气条件下蓝绿激光下行跨介质传输特性

光子学报 2021年第12期50卷 34-48页

作者：李聪袁瑞蔓高洪张亭禄孙博陈特曹桂兴中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 中国海洋大学海洋技术系山东青岛266100

采用蒙特卡洛仿真方法,分析了三种典型天气条件(晴天、层云和卷云)下激光在大气-海气界面-水体中的下行传输特性。结果表明:不同天气条件下经过大气传输到达海面的激光角分布明显不同,晴天时角分布发散很小,层云条件下发散严重,卷云条... 详细信息

采用蒙特卡洛仿真方法,分析了三种典型天气条件(晴天、层云和卷云)下激光在大气-海气界面-水体中的下行传输特性。结果表明:不同天气条件下经过大气传输到达海面的激光角分布明显不同,晴天时角分布发散很小,层云条件下发散严重,卷云条件下发散明显;晴天与层云条件下到达海面的光斑尺寸接近,而卷云条件下光斑大15%左右。不同天气条件下,激光经过大气、海气界面后角分布表现出不同的特征,晴天时海面使激光角分布发散变大,且随风速的增加发散呈变大的趋势;层云条件下海面使角分布发散变小,且随风速的增加发散呈变小的趋势;卷云条件下激光角分布变化复杂。不同天气条件下,激光经过大气、海气界面、水体后,既有相同特征又有不同之处。当水较浅时,三种天气条件下角分布表现出不同特征,水较深时角分布趋于一致;晴天和层云条件下的光斑尺寸基本不随水深变化,卷云条件下随深度增加明显减小。不同天气条件下光斑中心能量随深度的变化存在一定差异,晴天时平均变化率约为−0.410 dB/m,层云和卷云条件下分别为−0.426 dB/m和−0.413 dB/m。研究结果可为蓝绿激光跨介质通信链路预算、系统设计及参数优化提供参考。

关键词：水下通信信道传输特性蒙特卡洛天气影响激光