HY-1C/D卫星CZI数据监测湖泊藻华的适用性评价与方法选择
随着湖泊富营养化加剧,蓝藻水华频发暴发,藻华的卫星遥感监测面临着中高空间分辨率卫星过境时间长、中低空间分辨率卫星数据在小型湖泊监测能力不足的问题.海洋水色业务卫星海洋一号C星和D星(HY-1C/D)搭载的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)具有50 m空间分辨率,3 d重访周期,是内陆中小型湖泊藻华遥感监测的重要数据源.本文构建了以CZI数据的绿光(560 nm)—近红外波段(825 nm)连线作为基线,红光波段(650 nm)到该基线的垂直距离作为藻华识别指数AFAH(Adjusted Floating Algae Height),并将其应用在4个典型的富营养化湖泊(太湖、巢湖、滇池、星云湖),评价了其在湖泊藻华遥感监测方面的适用性和不确定性.结果表明:(1)在无云的理想条件下4种藻华识别指数的藻华识别精度高于0.93;在非理性条件下的藻华识别方面,AFAH优于NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)、DVI(Difference Vegetation Index)和VB-FAH(Virtual baseline floating macroAlgae Height),对太阳耀斑、云、气溶胶厚度敏感性较低;(2)采用最大梯度法确定了单景影像的AFAH的藻华提取阈值,太湖、巢湖、滇池、星云湖有藻华的数据共180景,AFAH藻华提取阈值的统计均值为0.041,标准差为0.013;(3)2019年7月到2021年7月期间4个湖泊的藻华发生频率空间分布结果与已有研究一致,藻华暴发频率大于5％的面积分别为609.05 km2、134.43 km2、20.91 km2、14.50 km2,主要集中在太湖竺山湾、梅梁湾、太湖西部,巢湖西部,滇池和星云湖分散状全湖分布.研究表明,AFAH可以应用于仅包含一个近红外波段的中高空间分辨率卫星,可拓展到多源卫星数据的藻华业务化监测,以提高观测频次.
湖泊水色遥感、富营养化湖泊、蓝藻水华、HY-1C/D、海岸带成像仪CZI、光谱基线法
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P2(测绘学)
中国科学院战略性先导科技专项;国家自然科学基金;中国科学院科技服务网络计划项目（STS）;江苏省水利科技
2023-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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