太湖水体环境遥感监测试验及其软件实现PDF电子书下载

第一章 太湖水体环境遥感监测实验背景 1

1.1 太湖水体概况 1

1.2 太湖水体环境问题 2

1.3 太湖水体环境监测现状 3

1.4 太湖水体主要监测指标及常规监测方法 6

1.5 太湖水体水质状况及时空分布 9

1.6 太湖水体环境遥感监测实验目标与内容 15

第二章 太湖水体环境遥感监测实验基本原理 17

2.1 水体的光学特性 17

2.2 水体的光谱特征 17

2.3 水环境遥感基本参数 19

2.4 太湖水体主要监测指标的光学特性 20

2.4.1 太湖水体主要监测指标吸收和后向散射特性分析 20

2.4.2 叶绿素光学特性 20

2.4.3 悬浮物的光学特性 25

2.4.4 有色可溶性有机物（CDOM）的光学特性 28

2.5 水体环境遥感监测方法及进展 29

2.5.1 基本原理 29

2.5.2 分析方法 30

2.5.3 经验方法 31

2.5.4 半经验方法 33

2.5.5 叶绿素a遥感监测回顾 35

2.5.6 悬浮物遥感监测回顾 37

2.5.7 可溶性有机物遥感监测回顾 39

2.5.8 溶解性有机碳遥感监测回顾 40

2.5.9 透明度遥感监测回顾 42

2.5.10 总氮遥感监测回顾 43

2.5.11 总磷遥感监测回顾 44

2.5.12 水体热污染遥感监测回顾 44

2.5.13 水体油污染遥感监测回顾 45

2.5.14 水体富营养化遥感监测回顾 47

2.6 影响水体环境遥感监测精度的因素 52

2.6.1 水体组分光学性质的相互重叠和干扰 52

2.6.2 大气因素 53

2.6.3 实验误差 53

2.6.4 不同遥感数据源的影响 53

2.7 水体环境遥感数据源 53

第三章 太湖水体环境遥感监测实验技术方案 59

3.1 实验总体方案 59

3.2 实验技术规范 60

3.3 遥感数据获取与处理 61

3.3.1 数据源 61

3.3.2 数据处理 62

3.3.3 TM图像预处理 65

3.4 水质同步采样与光谱测量分析 67

3.4.1 水质同步采样与光谱测量 67

3.4.2 光谱分析 68

3.5 太湖水体环境遥感模型构建技术路线 69

3.6 太湖水体环境遥感监测方法研究的技术路线 69

3.6.1 叶绿素a遥感监测 71

3.6.2 浮游植物遥感监测 71

3.6.3 悬浮物遥感监测 72

3.6.4 有色溶解性有机物（CDOM）遥感监测 72

3.6.5 DOC溶解性有机碳遥感监测 72

3.6.6 透明度遥感监测 72

3.6.7 总氮、总磷、总有机碳、化学耗氧量遥感监测 73

3.6.8 热污染遥感监测 73

3.6.9 基于遥感方法的太湖水污染评价 73

3.6.10 基于遥感方法的太湖富营养化状态评价 73

3.7 高光谱遥感监测模型构建 73

3.8 太湖水体环境遥感监测实验平台开发技术方案 75

3.9 太湖水体环境遥感监测软件系统业务应用示范技术方案 76

3.9.1 业务应用示范目的与内容 76

3.9.2 业务应用示范主要技术流程 76

3.9.3 业务应用示范产品制作 76

第四章 太湖水面光谱及水质数据采集与分析 80

4.1 水面光谱及水质数据采集与分析基础 80

4.1.1 水面光谱测量及其参数获取 80

4.1.2 水面光谱测量数据处理 81

4.1.3 水质采样及化验分析 84

4.1.4 环境参数观测 84

4.2 野外水面光谱实验 85

4.2.1 实验概况 85

4.2.2 水面光谱数据测量与整理 88

4.2.3 叶绿素对水体光谱特征影响分析 91

4.3 太湖水体水质参数的时空变化规律分析 92

4.3.1 水质参数的空间变化分析 92

4.3.2 不同时期相同测点的水质参数变化分析 93

4.3.3 太湖水体叶绿素含量时空分布特点分析 96

4.3.4 太湖水体叶绿素光谱响应特征分析 97

4.4 实验室光谱实验 100

4.4.1 总氮、总磷实验室光谱实验 100

4.4.2 总磷、总氮光谱特征分析 100

4.4.3 悬浮泥沙光谱特征实验 104

4.4.4 悬沙水体的光谱特征分析 104

4.4.5 悬沙浓度遥感监测的敏感波段分析 106

第五章 太湖水体环境遥感监测实验模型研究 108

5.1 太湖悬浮物浓度反演模型 108

5.1.1 太湖悬浮物遥感反演模式 108

5.1.2 太湖悬浮物浓度遥感机理模型 109

5.1.3 基于多光谱数据的太湖悬浮物浓度反演模型 111

5.1.4 基于高光谱数据的太湖悬浮物浓度反演模型 115

5.2 太湖叶绿素a浓度反演模型 123

5.2.1 太湖叶绿素a遥感反演回归分析 123

5.2.2 基于两波段比值的太湖叶绿素a反演模型 124

5.2.3 基于归一化数据的太湖叶绿素a反演模型 125

5.2.4 基于不同季节TM数据的太湖叶绿素a反演模型 128

5.3 太湖总氮和总磷浓度反演模型 132

5.3.1 基于高光谱数据的夏季总氮反演模型 132

5.3.2 基于高光谱数据的夏季总磷反演模型 134

5.3.3 基于多光谱数据的总氮反演模型 135

5.3.4 基于多光谱数据的总磷反演模型 138

5.4 模型精度分析与评估 139

5.4.1 模型显著性检验 139

5.4.2 悬浮物反演模型精度分析 140

5.4.3 叶绿素反演模型精度分析 142

5.4.4 总氮反演模型精度分析 144

5.4.5 总磷反演模型精度分析 144

5.4.6 模型精度分析结论 145

第六章 太湖水体环境遥感监测实验软件及系统集成 147

6.1 太湖水体环境遥感监测实验软件需求分析 147

6.1.1 太湖水体环境遥感监测数据处理功能需求分析 147

6.1.2 太湖水体环境遥感监测业务应用功能需求分析 148

6.2 太湖水体环境遥感监测实验软件系统流程 149

6.2.1 太湖水体环境遥感监测实验软件数据处理流程分析 149

6.2.2 太湖水体环境遥感监测实验软件业务流程分析 150

6.3 太湖水体环境遥感监测实验软件总体结构 151

6.4 太湖水体环境遥感监测实验软件总体功能 153

6.5 太湖水体环境遥感监测实验软件特点与逻辑结构 155

6.6 太湖水体环境遥感监测实验软件运行环境与物理结构 156

6.7 数据管理子系统设计与开发 158

6.8 遥感图像处理子系统设计与开发 161

6.9 遥感模型应用子系统 165

6.10 环境专题数据产品生产子系统 168

6.11 环境专题数据产品网络发布子系统 172

6.12 太湖水体环境遥感监测实验软件运行实例 174

第七章 太湖水体环境遥感监测实验软件系统业务应用示范 186

7.1 业务应用示范主要目的和内容 186

7.2 基于1997年5月4日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 186

7.2.1 97-05地面例行监测 186

7.2.2 97-05-04遥感监测实验 190

7.2.3 星地监测结果比对分析 192

7.3 基于1998年7月10日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 196

7.3.1 98-07地面例行监测 196

7.3.2 98-07-10遥感监测实验 197

7.3.3 星地监测结果比对分析 203

7.4 基于1998年8月11日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 207

7.4.1 98-08地面例行监测 207

7.4.2 98-08-11遥感监测实验 210

7.4.3 星地监测结果比对分析 213

7.5 基于2000年5月4日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 216

7.5.1 00-05地面例行监测 216

7.5.2 00-05-04遥感监测实验 220

7.5.3 星地监测结果比对分析 223

7.6 基于2001年1月15日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 225

7.6.1 01-01地面例行监测 225

7.6.2 01-01-15遥感监测实验 229

7.6.3 星地监测结果比对分析 232

7.7 基于2002年7月13日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 234

7.7.1 02-07地面例行监测 234

7.7.2 02-07-13遥感监测实验 238

7.7.3 星地监测结果比对分析 240

7.8 基于2003年11月13日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 243

7.8.1 03-11地面例行监测 243

7.8.2 03-11-13遥感监测实验 247

7.8.3 星地监测结果比对分析 249

7.9 基于2004年7月26日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 250

7.9.1 04-07地面例行监测 250

7.9.2 04-07-26遥感监测实验 250

7.9.3 星地监测结果比对分析 255

7.10 基于2005年3月7日Landsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 257

7.10.1 05-03地面例行监测 257

7.10.2 05-03-07遥感监测实验 258

7.10.3 星地监测结果比对分析 262

7.11 基于2005年4月8日Lancdsat TM数据的太湖水质遥感监测实验 265

7.11.1 05-04地面例行监测 265

7.11.2 05-04-08遥感监测实验 268

7.11.3 星地监测结果比对分析 269

7.12 业务应用示范总结 272

参考文献 275