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湖泊水体叶绿素偏振高光谱反演模型研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2013.6.6
  • 页码:1665-1669
  • 分类:TP791[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] X87[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031, [2]安徽建筑工业学院环境与能源工程学院,安徽合肥230601, [3]中国科学院通用光学定标与表征重点实验室,安徽合肥230031
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41071232)和安徽高校省级自然科学研究项目(KJ20138053)资助
  • 相关项目:湖泊富营养化的偏振高光谱遥感监测机理研究
中文摘要:

光进入水体中,经反射、 散射和吸收后,出射的偏振光与水体的物理、 化学特性密切相关,能够反映水体成分浓度的变化,可以作为高光谱遥感的有益补充,有利于动态定量监测湖泊复杂水体成分的变化。研究工作以巢湖为例,利用水面高光谱偏振多角度测量数据,在偏振光学理论和生物光学模型的基础上,建立了湖泊水体叶绿素三波段偏振高光谱半分析模型,并对模型进行检验。结果显示,偏振高光谱三波段组合与叶绿素浓度拟合的相关系数为0.844,均方根误差5.14 μg·L^-1,平均相对误差31.44%,比传统的三波段辐射强度模型分别提高了4.1%,2.05 μg·L-1和5.46%,表明三波段偏振半分析模型对叶绿素a浓度具有较强的预测能力,体现出运用偏振高光谱信息监测湖泊水质的优势。

英文摘要:

When light launches into the water, the emitted polarized light is closely related to water physical and chemical properties by reflection, scattering and absorption. It can reflect the concentration of water composition, and can be used to monitor water quality in the complex lake water for important information. Taking Chao Lake as an example, three-band polarized hyper- spectral semi-analytical model of lake chlorophyll was established by the hyperspectral multi-angle polarization measurement data on water surface on the basis of the theory of polarized light and bio-optical model. The result shows that the correlation between polarized hyperspectral three-band combination and chlorophyll concentration was discovered to be 0. 76, while RMSE and MRE were found to be 5.14 t~g " L 1 and 31.44% respectively, which are increased by 4.1%, 2.05 μg·L^-1 and 5.46% respectively than the traditional three-band radiation model. This indicates that the three-band polarized semi-analytical model has strong predictive ability for chlorophyll concentration, which reflects the advantages of polarized hyperspeetral information for monitoring lake water quality.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642