薛坤
- 作品数：33 被引量：61H指数：4
- 供职机构：中国科学院南京地理与湖泊研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省杰出青年基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程文化科学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 浑浊水体浮游植物吸收系数光谱遥感反演方法
- 本发明涉及浑浊水体浮游植物吸收系数光谱遥感反演方法，在半分析算法的基础上，首先计算红光波段的浮游植物吸收系数a<Sub>ph</Sub>(674)的初始值；利用实测的浮游植物吸收系数数据建立浮游植物吸收系数的光谱形状查找...
- 薛坤马荣华沈明段洪涛
- 文献传递
- 基于静止卫星的湖泊蓝藻水平和垂向运动速率计算方法
- 本发明涉及基于静止卫星的湖泊蓝藻水平和垂向运动速率计算方法，包括：获取静止卫星遥感反射率数据，并计算藻华覆盖度，即每个像元内藻华面积占整个像元面积的百分比；提取一景静止卫星遥感影像，以藻华覆盖度大于预设阈值为条件提取藻华...
- 薛坤马荣华胡旻琪曹志刚熊俊峰
- 基于Landsat-8数据和机器学习的湖泊叶绿素a浓度反演方法
- 本发明涉及一种基于Landsat‑8数据和机器学习的湖泊叶绿素a浓度反演方法，基于Landsat‑8内陆湖泊的反射率数据集和对应的实测叶绿素a浓度，结合XGBoost机器学习模型，构建叶绿素a浓度反演算法（XGB‑CHL...
- 曹志刚马荣华段洪涛薛坤
- 文献传递
- 适用于多种卫星数据的太湖水体漫衰减系数估算算法被引量：4
- 2017年
- 下行漫衰减系数(K_d)是描述水下光场的重要参数,决定水体真光层深度,影响着浮游藻类初级生产力及其分布特征.基于2008—2013年太湖4次大规模野外试验数据,分析太湖水体漫衰减系数特征及其影响因素,建立适用于多种卫星数据且较高精度的太湖水体490 nm处下行漫衰减系数估算模型.结果表明:无机悬浮物是太湖水体漫衰减系数的主要影响因素;红绿波段比值(674 nm/555 nm)最适合于太湖K_d(490)估算,模型反演精度较高(N=72,R^2=0.72,RMSE=0.89 m^(-1),MAPE=21.58%);利用实测光谱数据,模拟得到MODIS/EOS、OLCI/Sentinel-3、GOCI/COMS和MSI/Sentinel-2等主要传感器波段的信号,构建适用于多种卫星传感器K_d(490)估算的红绿波段模型,建模精度较高(N=72,R^2>0.7,RMSE<0.9 m^(-1),MAPE<22.0%),且进行了验证(N=37,R^2>0.7,RMSE<0.9 m^(-1),MAPE<22.0%).
- 沈明段洪涛段洪涛曹志刚马荣华
- 关键词：太湖漫衰减系数遥感反射率
- 巢湖蓝藻水华监测预警与模拟分析平台设计与实践被引量：7
- 2022年
- 近20年来,巢湖蓝藻水华频繁暴发,对流域内居民生活和社会生产产生了严重影响.由于缺乏蓝藻水华全方位监测、高精度模拟和智能化分析手段,传统方法难以实现“现状掌握、异常识别、原因追溯、未来模拟”的目标,无法满足巢湖蓝藻水华科学防控与应急处置的要求,蓝藻水华引起的突发事件随时可能发生.本文针对巢湖蓝藻水华的全面监测和应急决策问题,整合了卫星遥感、无人机监测、视频监控、浮标监测和人工巡测手段,构建了巢湖水质和水华全方位监测网络;结合巢湖水动力-水质-藻类耦合模拟模型,研制了蓝藻水华预测预警和蓝藻水华暴发应急处置模块,实现了蓝藻水华短期(未来2日逐时)和长期(未来7日逐日)模拟,并实现了未来5日蓝藻水华沿岸堆积模拟.最终,通过集成巢湖水质和水华监测、预测预警、应急处置等模块,研发了巢湖蓝藻水华监测预警与模拟分析平台,实现了全湖水质和水华现状迅速掌握、超标信息自动识别与高精度预测预警、沿岸重点区域水华堆积风险评估等功能,为巢湖蓝藻水华的科学防控和应急处置提供了科学依据和数据支撑.
- 邱银国段洪涛万能胜高芮黄佳聪薛坤彭兆亮肖鹏峰
- 关键词：蓝藻水华预测预警巢湖
- 大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估--以巢湖为例被引量：7
- 2022年
- 淡水湖库富营养化与蓝藻水华是全球性的突出水环境问题,尤其是滨岸带严重蓝藻水华堆积甚至造成了水体黑臭、威胁饮用水安全等严重危害,科学评估滨岸带蓝藻水华堆积风险、精准识别蓝藻水华易堆积区域是水环境管理与研究中亟待解决的关键科学问题.本研究以我国长江中下游的大型浅水富营养化湖泊巢湖为研究对象,依托流域水文与湖泊水动力模拟、遥感反演、GIS空间分析等技术,综合考虑藻类生物量、岸线形态、湖泊水动力、风速和风向等要素,创新构建了蓝藻水华堆积风险评估指标体系,量化评估了2018-2019年的巢湖滨岸带的蓝藻水华堆积风险,并将滨岸带蓝藻水华堆积风险等级划分为5级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ),绘制了蓝藻水华滨岸带堆积风险的空间分布,识别了蓝藻水华的易堆积区域.评估结果表明:巢湖滨岸带蓝藻水华堆积的高风险区域呈连续片状分布于西巢湖西岸与西北岸,占巢湖沿岸区域的12.1%,是巢湖蓝藻水华应急处置管理的关键区域,评估结果与调研结论总体一致.研发的蓝藻水华堆积风险评估方法可应用于其他大型富营养化湖库,为蓝藻水华应急处置管理提供关键技术支撑.
- 钱瑞彭福利薛坤齐凌艳段洪涛邱银国陈青陈粉丽高俊峰黄佳聪
- 关键词：蓝藻水华岸线应急处置巢湖
- 巢湖藻类高斯垂向分布结构参数的遥感估算被引量：5
- 2017年
- 藻类垂向分布异质性导致了遥感反演的湖泊表层叶绿素a浓度结果与单元水柱内藻类生物量间不存在一一对应的关系,因此有效确定藻类垂向分布结构是遥感反演湖泊藻类生物量的基础.受自身因素和外环境条件的影响,藻类垂向分布结构呈现出多种类型,其中高斯类型应用最广.本文基于3200组HydroLight模拟的高斯垂向数据构建BP神经网络,实现用MODIS数据相对应的3个波段的遥感反射比R_(rs)(469)、R_(rs)(555)、R_(rs)(645)和表层叶绿素a浓度共同估算高斯垂向分布结构参数h和σ.经巢湖地面实测数据验证显示,h和σ的估算值与实测值的相关系数分别为0.97和0.95,对应的相对误差分别为13.20%和12.36%,两者相对误差同时小于30%的占总数据量的87.5%,表明该BP神经网络估算巢湖藻类高斯垂向分布结构的有效性和准确性,为基于卫星遥感数据获取湖泊藻类生物量提供了重要的理论基础.
- 梁其椿张玉超薛坤段洪涛马荣华
- 关键词：叶绿素A巢湖
- GPU加速的水体辐射传输Monte Carlo模拟模型研究被引量：2
- 2016年
- 水体辐射传输方程是复杂的微积分方程,只能利用数值方法求解,如Monte Carlo光线追踪法、不变嵌入法、离散坐标法等,其中,Monte Carlo方法是目前解决水体水下光场三维问题的唯一有效方法.根据辐射传输理论,开发了水下光场的Monte Carlo模拟模型,主要包含大气、水-气界面、层化水体和水底边界4个模块.实现了模拟任意太阳角度、不同水体固有光学属性和任意深度条件下,考虑大气、粗糙水面和水底边界的水下光场,能够获取辐亮度、辐照度等辐射量的空间分布.该模型暂不考虑Raman散射、偏振、内部光源的影响.实现了GPU加速水下光场Monte Carlo模拟,并用Mobley等提出的海洋光学标准问题中的问题1~6进行验证.在两种计算环境下,通过对不同边界条件下的CPU、GPU运行时间及加速比的对比,发现GPU计算可以达到几百至上千倍的加速比.
- 杜克平薛坤
- 关键词：GPUMONTECARLO模拟
- 层化水体生物光学模型的构建方法
- 本发明涉及层化水体生物光学模型的构建方法，利用Hydrolight辐射传输模拟不同藻颗粒垂向分布情况下的水下光场分布，并得到表观光学参数数据集，分析藻颗粒垂向分布对表征水下光场的遥感反射比r<Sub>rs</Sub>(λ...
- 薛坤马荣华段洪涛
- 文献传递
- 一种湖泊藻类叶绿素a浓度快速监测方法
- 本发明公开了一种湖泊藻类叶绿素a浓度快速监测方法，采用非接触式测量装置测量获取待测水体665nm、681nm、709nm、753nm四个波段的下行辐照度E<Sub>d</Sub>，天空辐亮度L<Sub>sky</Sub>...
- 薛坤马荣华倪军
