江苏高校优势学科建设工程项目(1411109012)
- 作品数：9 被引量：64H指数：5
- 相关作者：郭宇龙李云梅檀静周莉刘阁更多>>
- 相关机构：南京师范大学中华人民共和国环境保护部江苏省环境演变与生态建设重点实验室更多>>
- 发文基金：江苏高校优势学科建设工程项目国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于生物光学模型的水体多源遥感图像融合算法研究被引量：3
- 2015年
- 针对内陆湖泊水环境遥感监测缺乏合适数据源这一问题,基于水体生物光学模型与传统图像融合算法,开发了一种适用于复杂内陆二类水体的生物光学融合(BOF)算法,用于融合多光谱数据和高光谱数据。利用Hyperion数据生成模拟数据集进行算法验证,并将实验结果与小波变换算法、Gram-Schmidt变换算法和色彩标准化算法分别进行对比,结果表明:从视觉效果来看,BOF算法较好地融合了高光谱数据的色彩信息和多光谱数据的空间细节信息;从图像精度指标来看,BOF算法不仅在多种分辨率差异下都得到最好的精度,且精度对分辨率差异不敏感;在叶绿素a浓度估算实验中,BOF算法也得到了最优的效果,均方根误差(RMSE)为9.817,其他三种算法的RMSE分别为18.841、15.913和15.655。新算法有较强的应用潜力,有望为内陆二类水体遥感监测提供更合适的数据源。
- 郭宇龙王永波李云梅王桥朱利吕恒
- 关键词：遥感图像融合生物光学模型HYPERION
- 基于HJ1A-CCD数据的高光谱影像重构研究被引量：9
- 2013年
- 遥感影像高光谱重构可以从较少的光谱波段还原出丰富的高光谱信息,为水环境遥感提供更加适用的数据源,对内陆水体水色遥感具有重要意义.利用2009年6月13日获取的HJ1A-HSI和HJ1A-CCD数据,构建HJ1A-CCD数据的高光谱重构模型,重构结果表明:①与地面实测数据相比,重构数据和HJ1A-HSI数据在660～900 nm波长范围内的平均相对误差分别为0.305 1和0.337 7;②重构影像信息熵和平均梯度都高于HJ1A-HSI影像.此外,分别利用HJ1A-HSI数据和重构数据建立叶绿素a浓度的三波段反演模型,发现重构数据能得到更高的反演精度.
- 郭宇龙李云梅朱利徐德强李渊檀静周莉刘阁
- 关键词：叶绿素A
- 太湖水体中藻蓝蛋白的紫外-可见吸收光谱特征分析被引量：12
- 2014年
- 以藻蓝蛋白标准品和室内培养的铜绿微囊藻、鱼腥藻为参照，于2011年春、夏、秋三季在太湖采集75个水样，分析太湖水体中藻蓝蛋白的紫外-可见吸收光谱特征，及其与标准品、单一藻种光谱特征的区别和联系。结果表明：太湖水体中藻蓝蛋白的吸收光谱形态可根据500～700 nm的吸收峰个数划分为无峰型、单峰型和双峰型三类。无峰型光谱在500～700 nm间变化平缓，620 nm附近无藻蓝蛋白的特征吸收峰出现。根据300～450 nm的吸收差异，无峰型可划分为无峰Ⅰ和无峰Ⅱ两个亚类。峰型Ⅰ仅在260 nm附近出现吸收峰，250～800 nm的谱型更接近于有色可溶性有机物（CDOM ）；峰型Ⅱ在260和330 nm处均有吸收峰出现。单峰型光谱在620 nm的藻蓝蛋白特征吸收峰明显，受藻种差异和提取纯度的影响，其在250～300，300～450和500～700 nm的吸收峰出现位置和峰值比与标准品、单一藻种不同。双峰型光谱在620和670 nm附近各具一个吸收峰，同时在350～450 nm出现吸收肩，兼具藻蓝蛋白和叶绿素复合蛋白的吸收特征。
- 张静韦玉春王国祥程春梅夏晓瑞
- 关键词：藻蓝蛋白太湖水体铜绿微囊藻鱼腥藻
- 太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白提取方法比较被引量：13
- 2013年
- 以2011年8月20日采集的太湖梅梁湾的夏季蓝藻水华为研究对象,通过12个样点平行样的藻蓝蛋白实验提取,基于光谱吸收特征和浓度值,对反复冻融法、超声波法、溶胀法、丙酮法的提取效果进行比较评价.结果表明:4种方法获取的藻蓝蛋白提取液在620 nm附近出现吸收峰,其中,反复冻融法的峰高最强,超声波法最弱,说明反复冻融法的提取效果优于其他方法;反复冻融法、超声波法、溶胀法获取的部分蓝蛋白提取液在670 nm附近具有次吸收峰,与藻蓝蛋白标样的吸收曲线存在差异;反复冻融法、超声波法提取的藻蓝蛋白浓度值变异系数小于0.6,表明这两种方法较其他方法稳定;反复冻融法提取的藻蓝蛋白浓度值高于其他3种方法,可推荐作为太湖蓝藻水样中藻蓝蛋白的提取方法.
- 张静韦玉春王国祥杨飞程春梅夏晓瑞
- 关键词：藻蓝蛋白太湖蓝藻水华分光光度法
- 水藻暴发的影响因素定量化研究初步被引量：2
- 2013年
- 采用数值和理论相结合的方法,通过水藻扩散模型定量研究了沉降、扩散、生长、死亡、水深等因素对水藻生长状态的影响,提出初步判断水藻生长状态的判别标准.针对以往研究中对于水藻生长率、垂向紊动扩散系数垂向均匀假设过于简化,与实际情况不符的问题,本文分别研究了考虑光照条件下、营养盐限制条件下以及垂向扩散系数非均匀条件下,对于水藻生长状态以及水藻暴发判别标准的影响,结果发现光照引起的"遮蔽效应",营养盐的"通量限制"都会促使水藻由暴发或衰减状态向平衡状态发展.垂向扩散系数的分布形态对水藻生长状态影响大小受l/H(真光层深度和水深比)的影响,只有当水深较大时,即l/H较小时,应考虑垂直扩散系数垂向分布不均的影响.因此对于水深较小的宽浅湖泊,垂直扩散系数的形态变化对水藻生长状态的影响不明显.
- 张卓宋志尧黄昌春俞肇元
- 关键词：真光层
- 太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响因素分析被引量：1
- 2012年
- 以室内培养的铜绿微囊藻样品为参照,基于反复冻融法,探讨了滤膜类型、磷酸盐缓冲液加入体积、冻融次数对太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响。结果表明：1）GF/C玻璃纤维滤膜（孔径1.2μm）和CN-CA混合纤维素酯微孔滤膜（孔径0.45μm）提取的叶绿素a结果差异不显著（p分别为0.95和0.97）,说明二者的生物截留量基本一致;2）在生物截留量相当的情况下,GF/C滤膜和CN-CA滤膜提取的藻蓝蛋白结果差异显著（p均为0.04）,GF/C滤膜的提取效率高于CN-CA滤膜;3）加入的缓冲液体积和藻蓝蛋白质量浓度呈良好的负线性关系（r均大于0.85）,受藻体包裹效应的影响,太湖水体对比组中的相关系数略低于人工培养的铜绿微囊藻;4）太湖水样和铜绿微囊藻在冻融次数上存在差异,太湖水样冻融9~11次的提取效果较佳,室内培养的铜绿微囊藻冻融次数以5~7次为宜。
- 张静韦玉春王国祥杨飞程春梅夏晓瑞
- 关键词：环境学太湖
- 基于光学闭合原理的太湖水体颗粒物后向散射特性模拟被引量：7
- 2012年
- 后向散射系数是遥感传感器获取水体信息的来源,也是生物光学模型的重要输入参数。利用太湖春季和秋季实测数据,在生物光学模型的基础上结合光学闭合原理模拟了太湖春、秋季节水体颗粒物后向散射系数,进而分析了其光谱特性及颗粒物后向散射概率的时空变化。结果表明,太湖春、秋季节水体颗粒物后向散射系数与总悬浮物、无机悬浮物浓度均具有较高的相关性,而与有机悬浮物浓度的相关性则相对较低,颗粒物后向散射系数随波长变化指数n在太湖春季水体中的变化范围为0.66～1.84,平均值为1.29±0.25,而在太湖秋季水体中的变化范围为0.67～2.40,平均值为1.24±0.34;太湖春季水体颗粒物平均后向散射概率为0.030,而太湖秋季水体颗粒物平均后向散射概率为0.031,且无论是太湖春季水体还是太湖秋季水体,其颗粒物后向散射概率的波长依赖性均较弱。模拟吸收系数与实测吸收系数吻合较好,总体的平均相对误差均在18%以内。
- 刘忠华李云梅檀静郭宇龙周莉刘阁
- 关键词：海洋光学后向散射系数生物光学模型太湖
- 基于半分析模型的太湖春季水体漫衰减系数K_d(490)估算及其遥感反演被引量：5
- 2012年
- 漫衰减系数是水体重要的光学参数,是水生态系统的重要影响因素.利用2009年4月和2010年5月太湖实测数据,基于光学闭合原理,首先求解出490 nm处水体总的吸收系数[a(490)]和后向散射系数[bb(490)],进而研究了其与模拟的环境一号卫星多光谱数据不同波段遥感反射率之间的关系,在此基础上构建了太湖春季水体Kd(490)反演的半分析模型并将其应用到环境一号卫星影像上进行了太湖春季水体Kd(490)的遥感反演.结果表明,①基于光学闭合原理,可以较为准确地求解出a(490)和bb(490),a(490)实测值与求解值的平均相对误差为17.1%,bb(490)与模拟的环境一号卫星第四波段的遥感反射率具有很好的指数关系;②本研究所构建的模型具有较好的精度和稳定性,利用与卫星影像准同步的地面采样点对模型进行验证,得出模型反演的平均相对误差为21.6%,均方根误差为1.68 m-1;③太湖春季水体Kd(490)具有较强的空间差异性,太湖北部和东太湖大部分区域为Kd(490)的低值区,太湖西部和南部为Kd(490)的高值区,而太湖中部大部分区域介于两者之间.
- 刘忠华李云梅李瑞云吕恒檀静郭宇龙
- 关键词：漫衰减系数环境一号卫星太湖
- 太湖、巢湖水体总悬浮物浓度半分析反演模型构建及其适用性评价
- 总悬浮物浓度是水体重要的水质参数。本研究利用太湖春季一、秋季和巢湖夏季多期野外实测数据,通过对生物光学模型进行合理的简化构建适用于太湖、巢湖水体总悬浮物浓度反演的半分析模型,并将该模型应用于MERIS和环境一号卫星高光谱...
- 刘忠华李云梅檀静郭宇龙周莉刘阁
- 关键词：总悬浮物太湖巢湖
- 文献传递
- 太湖、巢湖水体总悬浮物浓度半分析反演模型构建及其适用性评价被引量：12
- 2012年
- 总悬浮物浓度是水体重要的水质参数.本研究利用太湖春季、秋季和巢湖夏季多期野外实测数据,通过对生物光学模型进行合理的简化构建适用于太湖、巢湖水体总悬浮物浓度反演的半分析模型,并将该模型应用于MERIS和环境一号卫星高光谱卫星影像上以验证该方法的适用性.结果表明:①针对太湖和巢湖水体,总悬浮物浓度最优反演波段范围为730～832nm(氧气吸收带除外);②针对MERIS数据,波段10(中心波长754 nm)和波段12(中心波长779 nm)均适用于太湖总悬浮物浓度反演,而波段11(中心波长761 nm)由于氧气吸收带的影响不适用于总悬浮物浓度反演;③针对太湖MERIS数据,模型反演结果的相对误差基本上呈现出随距离卫星过境时间增大而逐渐增加的趋势,在卫星过境时间正负3 h内测量的样点,模型反演结果的相对误差均在50%以内,而时间差超过3 h,相对误差则逐渐增大到50%以上;④环境一号卫星高光谱数据17个波段(B83～B99)均能够对巢湖总悬浮物浓度进行较好的反演,其反演效果要好于MERIS数据在太湖的反演结果.
- 刘忠华李云梅檀静郭宇龙周莉刘阁
- 关键词：总悬浮物太湖巢湖
