隨著海洋水色遙感技術應用以及需求的不斷擴展與深入,對遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求也不斷提高,遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及定量反演的精度已經(jīng)成為當今海洋水色領域關注的熱點。本文從衛(wèi)星傳感器的參數(shù),主要包括傳感器光譜波段的光譜帶寬、光譜響應函數(shù),以及空間分辨率的角度考慮,以長江河口光學復雜Ⅱ類水體為研究對象,分析衛(wèi)星傳感器光譜波段的光譜帶寬、光譜響應函數(shù),以及空間分辨率對水色參數(shù)遙感的影響,并在此基礎上消除光譜帶寬、光譜響應函數(shù),以及空間分辨率對水色參數(shù)遙感造成的誤差,從而達到提高遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量和水色反演精度的目的。本文主要內(nèi)容包括： (1)比較Landsat5/TM、Terra/Aqua/MODIS、ENVISAT/MERIS、FY-3A/MERSI以及COMS/GOCI五個衛(wèi)星傳感器的各參數(shù),各傳感器在水色參數(shù)遙感中各有優(yōu)劣。Landsat5/TM的發(fā)射時間最早(1984年3月),空間分辨率最高(30m),但其4個可見光波段的光譜帶寬范圍在66-129nm,對于水色參數(shù)遙感不占有優(yōu)勢；Terra/Aqua/MODIS掃描寬度達2330km,可進行大海域范圍的監(jiān)測,9個水色波段的帶寬在10-15nm,波段設置比較精細；ENVISAT/MERIS的波段設置最精細,15個水色波段的帶寬在10nm左右(758.75-762.5nm波段帶寬最小3.75nm),比較而言,可最好反映出Ⅱ類水體各水色組分在可見光至近紅外的光譜特性；FY3-A/MERSI的第8-16波段為短波波段,為高信噪比窄波波段；COMS/GOCI是地球靜止衛(wèi)星軌道衛(wèi)星上的傳感器,具有1h重訪時間頻率,可以對短時間尺度的海洋現(xiàn)象(潮汐、潮流等)進行連續(xù)監(jiān)測。 (2)以Terra/Aqua/MODIS和Landsat5/TM傳感器光譜波段的光譜帶寬和光譜響應函數(shù)為例,分析其對光學復雜Ⅱ類水體離水輻射反射率的影響。由于傳感器波段光譜帶寬和光譜響應函數(shù)的影響,波段的離水輻射反射率不能完全表征出水體的光譜特性；Terra/Aqua/MODIS光譜帶寬和光譜響應函數(shù)對離水輻射反射率的影響遠小于Landsat5/TM相應波段對離水輻射反射率的影響；光譜帶寬和光譜響應函數(shù)在不同水體下對離水輻射反射率的影響程度不同。以Landsat5/TM為例,為了消除光譜帶寬和光譜響應函數(shù)對水色參數(shù)遙感造成的誤差,針對長江河口三種不同的水體類型,利用Landsat5/TM各波段的離水輻射反射率值來模擬整個波段范圍內(nèi)的離水輻射反射率,從而更明顯地表征出波段內(nèi)的長江口水體光譜特性,消除光譜響應函數(shù)和帶寬的影響,提高水色參數(shù)遙感的精度。 (3)由于懸浮泥沙濃度的空間異質(zhì)性,空間分辨率低的遙感數(shù)據(jù)在反演懸浮泥沙濃度的過程中會引起空間尺度效應,產(chǎn)生尺度誤差。通過分析發(fā)現(xiàn),半變異函數(shù)的參數(shù)(包括塊金值、基臺值以及變程等)可以有效地描述長江口懸浮泥沙濃度分布的空間異質(zhì)性,且長江口懸浮泥沙濃度的空間異質(zhì)性主要是由隨機因素和空間自相關引起的；懸浮泥沙濃度的空間尺度誤差主要是由空間異質(zhì)性引起的；另一方面,隨著懸浮泥沙濃度的增加,尺度誤差也隨之增大。通過尺度上推方法,利用同步Landsat5/TM數(shù)據(jù)對ENVISAT/MERIS進行尺度校正,經(jīng)過尺度校正后的懸浮泥沙濃度Sscr更加接近象元尺度內(nèi)懸浮泥沙濃度的平均值SSCmean,消除了反演的尺度誤差。通過尺度下推方法,經(jīng)過尺度校正后,在保證ENVISAT/MERIS反演精度的情況下提高了空間分辨率,更加細致地表現(xiàn)出長江口懸浮泥沙濃度的空間分布。
【學位單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：TP79;P733.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展
        1.2.1 水色參數(shù)遙感及衛(wèi)星傳感器技術
        1.2.2 光譜帶寬和光譜響應函數(shù)的研究
        1.2.3 遙感空間尺度的研究
    1.3 研究內(nèi)容及特色
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 特色
第二章 多源衛(wèi)星傳感器參數(shù)
    2.1 衛(wèi)星傳感器介紹
    2.2 衛(wèi)星傳感器的光譜波段設置
    2.3 衛(wèi)星傳感器的光譜帶寬和光譜響應函數(shù)
    2.4 多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)的空間尺度
第三章 光譜帶寬和光譜響應函數(shù)對光學復雜Ⅱ類水體的影響
    3.1 Ⅱ類水體的水體光譜特性
    3.2 光譜帶寬和光譜響應函數(shù)對離水輻射反射率的影響
        3.2.1 光譜帶寬和光譜響應函數(shù)對水體光譜特性的影響分析
        3.2.2 TM和MODIS波段離水輻射反射率的誤差估算
    3.3 TM多光譜波段離水輻射反射率的模擬
    3.4 本章小結
第四章 空間尺度對長江口懸浮泥沙濃度反演的影響
    4.1 水色參數(shù)遙感中的空間尺度效應問題
    4.2 懸浮泥沙濃度的空間異質(zhì)性
    4.3 空間尺度上推
        4.3.1 懸浮泥沙濃度反演的空間尺度效應
        4.3.2 ENVISAT/MERIS數(shù)據(jù)的空間尺度校正
    4.4 空間尺度下推
    4.5 本章小結
第五章 結論和展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2830157