J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(6): 687-694 https://www.doczj.com/doc/3d10628297.html,. E-mail: jlakes@https://www.doczj.com/doc/3d10628297.html, ?2008 by Journal of Lake Sciences
基于卫星遥感的太湖蓝藻水华时空分布规律认识?
马荣华 1, 孔繁翔 1, 段洪涛 1, 张寿选 1, 孔维娟 2, 郝景燕 1
(1: 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008) (2: 南京大学地理信息科学系, 南京 210093) 摘 要: 建立了基于多源卫星遥感影像的太湖蓝藻水华信息提取的普适模式, 获取了天气晴好条件下蓝藻水华的面积和空间
分布. 近年来, 太湖蓝藻水华暴发时间逐渐提前至 3-4 月, 暴发的高频繁期发生在 6-7 月, 其次是 10-11 月; 2000 年以来, 蓝 藻水华的持续时间有所增加, 几乎全年(3-12 月)都有发生. 北部(梅梁湾、竺山湾)是蓝藻水华的最初暴发地, 是蓝藻水华暴发 的重灾区, 每年都有发生; 2001 年以来, 南部沿岸区(浙江附近水域, 即夹浦新塘一带的沿岸水体)也几乎每年都有发生, 且集 聚面积逐年扩大, 持续时间越来越长, 逐渐成为太湖蓝藻的最早暴发地; 2003 年以来, 蓝藻水华开始向湖心扩散, 严重时几乎 覆盖整个太湖的非水生植被区; 值得注意的是, 2005 年以来, 以前很少有蓝藻水华发生的贡湖湾, 也开始有大面积蓝藻水华 覆盖, 2007 年发生的频率显著增加. 关键词: 蓝藻水华; 遥感; 太湖
Spatio-temporal distribution of cyanobacteria blooms based on satellite imageries in Lake Taihu, China
MA Ronghua1, KONG Fanxiang1, DUAN Hongtao1, ZHANG Shouxuan1, KONG Weijuan2 & HAO Jingyan1
(1: Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R.China) (2: Department of Geography Information Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, P.R.China)
Abstract: Of all the cloudless 340 satellite imageries 11 were shot by Landsat MSS/TM/ETM sensor since 1979, 216 by EOS MODIS sensor since 2002, 10 by CEBERS CCD sensor since 2005 and 3 by IRS P6 LISS-3 sensor in 2007. On the basis of the spectral analysis, an applicable model was developed to extract the cyanobacteria bloom information from multi-source remote sensing images. And then, the model was used to acquire cyanobacteria bloom-covered area and its spatial distribution. The result showed that the initial time of cyanobacteria bloom was moved from June or July to March or April at present, three-four months advanced than the normal. The statistics showed that the cyanobacteria bloom occurs most frequently in June or July and the second was in October or November. Additionally, the duration of cyanobacteria bloom is becoming longer and longer and almost over time of March to December at present. The most intensity of cyanobacteria bloom occurred in September and the second was in June. The north of Lake Taihu, including Meiliang Bay and Zhushan Bay, was the initial location of cyanobacteria bloom and also the heavy disaster area, where the cyanobacteria bloom occurred every year since its first time. However, cyanobacteria bloom also occurred along the south bank of Lake Taihu almost every year since 2001, where the cyanobacteria bloom-covered area was becoming larger and larger and the duration time was becoming longer and longer, and which was becoming the earliest location of cyanobacteria bloom. It was noticeable that the cyanobacteria bloom was pervading gradually from the north, the west and the south to the center since 2003, and it sometimes covered almost the whole non-vegetation area. Additionally, there were cyanobacteria blooms occurring at Gonghu Bay since 2005, and it occurred more frequently in 2007. Keywords: Cyanobacteria blooms; remote sensing; Lake Taihu
?
国家科技支撑计划项目(2007BAC26B01)和中国科学院“优秀博士学位论文、 院长奖获得者”科研启动专项资金(07YJ01100) 联合资助. 2007-11-15 收稿; 2008-05-28 收修改稿. 马荣华, 男, 1972 年生, 博士, 副研究员; E-mail: rhma@https://www.doczj.com/doc/3d10628297.html,.
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J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(6) 蓝藻暴发形成水华后, 在外力(如风、水流等)的作用下, 大面积积聚, 在卫星遥感影像上产生类似陆
生植被的光谱特征[1]. 遥感具有快速、大范围、周期性的特点, 已经成为蓝藻水华监测的重要手段, 几乎 所有的卫星遥感传感器如 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)、CZCS(Coastal Zone Color Scanner) 、 SeaWiFS(Sea-Viewing Wide-Field-Of-View Sensor) 、 MERIS(Medium Resolution Imaging Spectrometer) 、 Landsat TM/ETM(Thematic Mapper/ Enhanced Thematic Mapper) 、 ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) 、 MODIS(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)、SAR(Synthetic Aperture Radars)、Hyperion & ALI(Advanced Land Imager), 都能够识 别和监测蓝藻水华的空间分布和暴发范围, 在时间系列影像数据的支持下, 可以发现蓝藻水华的空间分 布规律. 本文使用多源卫星遥感影像数据(EOS MODIS、CEBERS CCD、LANDSAT TM/ETM、IRS P6 LISS-3), 试图获取太湖蓝藻水华的时空分布规律, 为蓝藻的预测预警提供基础和依据.
1 数据和方法
共收集包含太湖的、 天气状况良好的卫星遥感影像/图片 340 景/幅(表 1), 其中自 2002 年以来的 EOS MODIS 卫星影像共 216 景(2002 年 13 景、2003 年 26 景、2004 年 16 景、2005 年 30 景、2006 年 39 景、 2007 年截止至 11 月 3 日共 92 景), 自 1979 年以来的 Landsat MSS/TM/ETM 卫星影像 16 景(1979 年 5 月 25 日, 1984 年 8 月 4 日, 1986 年 7 月 25 日, 1987 年 6 月 26 日, 1988 年 10 月 18 日, 1989 年 10 月 21 日, 1991 年 7 月 23 日、 月 12 日, 1994 年 6 月 29 日, 1998 年 8 月 11 日, 2000 年 5 月 4 日, 2001 年 7 月 26 日, 2002 11 年 1 月 2 日、 月 13 日, 2003 年 11 月 13 日, 2004 年 7 月 26 日), 包含有太湖的 Landsat MSS/TM/ETM 卫 7 星影像图片 95 幅(5/4/3 或 4/3/2 波段合成)(1986 年 10 月 29 日, 1987 年 1 月 17 日、2 月 2 日、5 月 25 日, 1988 年 4 月 25 日、11 月 3 日、11 月 19 日、12 月 5 日, 1989 年 5 月 14 日、5 月 30 日、7 月 17 日、12 月 8 日, 1990 年 2 月 26 日、6 月 2 日、7 月 20 日、12 月 11 日, 1991 年 1 月 12 日、3 月 17 日、8 月 24 日、10 月 11 日、10 月 27 日, 1992 年 1 月 15 日、2 月 16 日、4 月 4 日、4 月 20 日、5 月 6 日、5 月 22 日、6 月 7 日、7 月 25 日、10 月 13 日、10 月 29 日、11 月 30 日、12 月 16 日, 1993 年 2 月 2 日、6 月 10 日、6 月 26 日、7 月 12 日、9 月 30 日、12 月 19 日, 1994 年 3 月 25 日、11 月 4 日、12 月 6 日、12 月 22 日, 1995 年 2 月 24 日、7 月 18 日、8 月 3 日、8 月 19 日、11 月 23 日、12 月 9 日, 1996 年 1 月 10 日、5 月 1 日、7 月 20 日、9 月 6 日、12 月 11 日, 1997 年 1 月 12 日、1 月 28 日、2 月 13 日、5 月 4 日、 表 1 不同卫星遥感影像的蓝藻水华提取方法[2] Tab.1 The approaches to acquire cyanobacteria blooms in Lake Taihu from different satellite imageries 卫星遥感影像 EOS MODIS 方法 说明 准确判定. 蓝藻水华在近红外波段具有高反射特性, 在可见光波 段具有低反射特性, 水体恰好相反, 因此可以利用近红外波段与 可见光波段的比值来提取蓝藻水华; 而 Band2/Band1 不能有效 区分低浓度蓝藻和高浑浊水体. 实际上, 蓝藻具有“陡坡效应”, 近红外波段的反射明显大于绿光波段, 使得 Band2/Band4>1, 因 此利用 Band2/Band4>1, 可以迅速确定蓝藻水华. CEBERS CCD Band4/Band3>1 Band4 可以提取蓝藻水华, 但易与高浑浊水体相混淆, 河流入湖 口处高悬浮物水体常被误作为蓝藻水华; 进一步发现, 浑浊水 体的 DN 值从 Band3 到 Band4 逐渐降低, 而蓝藻水华恰好相反, 因此可利用 Band4/Band3 提取蓝藻水华, 剔除高悬浮物水体. LANDSAT TM/ETM Band4/Band3>1 说明同 CEBERS CCD IRS P6 LISS-3 Band4/Band3>1 说明同 CEBERS CCD Band2/Band4>1 Band2 可以提取蓝藻水华, 但易与高浑浊水体相混淆, 阈值很难
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5 月 20 日、6 月 5 日、8 月 8 日、10 月 11 日、10 月 27 日、12 月 14 日, 1998 年 1 月 31 日、7 月 10 日、 10 月 30 日、11 月 15 日、12 月 17 日, 1999 年 2 月 3 日、2 月 19 日、10 月 1 日、12 月 20 日, 2000 年 6 月 13 日、7 月 31 日、9 月 17 日、11 月 4 日、12 月 6 日、12 月 22 日, 2001 年 2 月 8 日、3 月 12 日、4 月 13 日、5 月 31 日、6 月 16 日、7 月 2 日、7 月 18 日、8 月 19 日、11 月 7 日、12 月 25 日, 2002 年 2 月 11 日、3 月 31 日、8 月 22 日、9 月 23 日、10 月 9 日、10 月 25 日), 自 2005 年以来的 CEBERS CCD 卫星遥感影像 10 景(2005 年 6 月 16 日、10 月 24 日、11 月 16 日, 2006 年 3 月 26 日、6 月 12 日、10 月 23 日、11 月 15 日, 2007 年 1 月 9 日、3 月 28 日、4 月 23 日), 2007 年 IRS P6 LISS-3 卫星遥感影像 3 景 (4 月 14 日、4 月 28 日、6 月 15 日). 通过 ERDAS 9.1 对 MODIS 影像进行重投影和几何纠正, 通过 1:50000 地形图对其它卫星遥感影像 进行几何精纠正, 误差均在 0.5 个像元之内. 基于上述 4 种卫星遥感影像不同地物(水体、植被、蓝藻水 华等)的光谱特征, 建立了若干种蓝藻水华的提取模式, 通过对比分析, 最终选取近红外和红光波段的比 值作为蓝藻水华信息提取的普适模式(表 1).
2 结果和讨论
2.1 蓝藻水华形成的时间 1979 年以来 Landsat MSS/TM/ETM 卫星遥感影像、天气晴好状况下的 MODIS 卫星遥感影像(2002 年至今)、CEBERS 卫星遥感影像(2004 年至今)、IRS P6 卫星遥感影像(2007 年 4 月 4 日、4 月 28 日、6 月 15 日)表明: (1)太湖蓝藻水华大面积暴发于 1987 年 6 月(图 1), 随着时间(年份)的推移, 暴发时间(月份) 有逐渐提前的趋势(图 2), 2005 年提前至 4 月, 2007 年再次提前, 3 月 28 日便发现较大面积的水华, 值得注 意的是, 2003-2004 年, 暴发始于 7 月份; (2)2000 年以前(1987-2000 年), 蓝藻水华暴发的频繁期为 6-7 月, 9 月最少, 10-11 月为次频繁期(图 3); (3)2000 年以后(2001-2007), 蓝藻水华暴发的频率明显高于 2000 年 以前(1987-2000 年), 持续时间所有加长, 几乎全年(3-12 月)都有蓝藻水华暴发, 7 月为暴发频繁期, 10-11 月的暴发频率稍高于 8-9 月(图 3); (4)总体上认为, 3-4 月逐渐成为蓝藻水华的初始暴发期, 6-7 月为蓝藻 水华暴发频繁期, 10-11 月为蓝藻水华暴发次频繁期.
N N
0
10km
0
10km
a
b 图 1 1987 年 6 月 26 日卫星遥感初次发现太湖蓝藻水华 (a: Landsat TM 卫星遥感影像; b: 蓝藻水华的空间分布及集聚规模)
Fig.1 Cyanobacteria bloom was found firstly by satellite imagery in Lake Taihu on June 26th, 1987 (a: Landsat TM satellite imagery; b: its distribution and convergency size)
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图 2 1987 年以来水华暴发初始时间(1999 年数据缺失) Fig.2 The initial time of cyanobacteria bloom since 1987 (no image data in 1999) 2.2 蓝藻水华的空间分布
图 3 1987 年以来蓝藻水华暴发时间与频率分布 Fig.3 The time and frequency of cyanobacteria bloom since 1987
2.2.1 初次暴发地点 卫星遥感监测表明, 1987 年 6 月太湖蓝藻水华初次暴发时, 主要分布在梅梁湾的直 湖港和武进港附近以及贡山湾湾口乌龟山至大贡山以北之间的部分水域, 南部沿岸区夹浦—新塘附近的 沿岸水域有极少量成线状分布. 统计表明(表 2), 1987 年以来, 梅梁湾是太湖蓝藻最初暴发最频繁的湖区, 共发生过 14 次, 其次是竺山湾(包括竺山湾湾口), 共发生过 6 次, 然后是南部沿岸区(浙江新塘附近), 共 发生过 4 次, 最后是西部沿岸区, 共发生过 2 次; 2000 年以前, 蓝藻水华几乎每年都首先在梅梁湾或竺山 湾暴发; 近年来, 蓝藻最初暴发地点有向南部沿岸区转移的趋势. 表 2 1987 年以来太湖蓝藻水华最初暴发地点(1999 年无数据) Tab.2 The initial locations of cyanobacteria blooms in Lake Taihu since 1987(no image data in 1999) 时间 1987 年 地点 梅梁湾的直湖港和武进港附近水域、 乌龟山至大贡山以北之间的部分水域、 夹浦—新塘附近的南部沿岸区 竺山湾湾口 梅梁湾 梅梁湾 竺山湾、梅梁湾 梅梁湾 梅梁湾 竺山湾、梅梁湾 梅梁湾 梅梁湾 时间 1997 年 地点 竺山湾、梅梁湾
1988 年 1989 年 1990 年 1991 年 1992 年 1993 年 1994 年 1995 年 1996 年
1998 年 2000 年 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 2007 年
梅梁湾 梅梁湾、西部沿岸区 南太湖浙江新塘沿岸区 梅梁湾 梅梁湾、竺山湾湾口 竺山湾 南太湖浙江新塘沿岸区 西部沿岸区 南太湖浙江新塘沿岸区
2.2.2 主要分布区域 2000 年以前, 太湖蓝藻水华主要出现在梅梁湾、竺山湾, 以及竺山湾和梅梁湾相连的水 域, 梅梁湾发生频率远高于竺山湾, 西太湖沿岸也时有发生. 2001 年以来, 除梅梁湾和竺山湾继续每年继续都 有发生外, 南部沿岸区浙江附近水域, 即夹浦新塘一带的沿岸水体, 也几乎每年都有发生, 且集聚面积逐年扩 大, 持续时间越来越长, 有时会和西部沿岸区连成一片(图 4), 形成整个开敞水体的沿岸区都被蓝藻水华覆 盖的分布格局. 2003 年以来, 蓝藻水华开始逐渐向湖心扩散(图 5、 6), 严重时几乎覆盖整个太湖的非水生 图
马荣华等: 基于卫星遥感的太湖蓝藻水华时空分布规律认识
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植被区, 如 2007 年 9 月 7 日(图 5f). 2005 年以来(图 5c、5d), 贡湖湾也时有蓝藻水华发生, 2007 年贡湖湾蓝 藻水华发生的频率明显增加(4 月 28 日、8 月 30 日、10 月 11 日、10 月 18 日). 总体上, 太湖蓝藻水华的空间 分布是一个从梅梁湾和竺山湾逐渐向湖心区、最终布满整个非水生植被区的空间演化过程(图 6).
图 4 2001 年以来太湖南部沿岸水体蓝藻水华的发展趋势 Fig.4 A growing tendency of cyanobacteria blooms along the lake bank in the south of Lake Taihu since 2001
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图 5 2003 年以来湖心区成为太湖蓝藻水华的主要分布区之一 Fig.5 The lake center becoming one of the main distributions of cyanobacteria blooms since 2003
梅梁湾
竺山湾 2000 年
西部沿岸区
南部沿岸区
湖心区 贡湖湾
2003 年 2005 年 2007 年 非水生植被区 图 6 太湖蓝藻水华主要空间分布的历史演化过程
Fig.6 An evolution of spatial distribution of cayanobacteria blooms in Lake Taihu
马荣华等: 基于卫星遥感的太湖蓝藻水华时空分布规律认识 2.3 蓝藻水华的覆盖面积
693
卫星遥感初次发现蓝藻水华时(图 1), 覆盖面积达 62.2km2(1987 年 6 月 26 日), 之后一直到 2000 年, 水华覆盖面积都维持在这个水平. 2000 年后, 特别近 4 年来, 水华集聚面积/暴发强度逐渐增大, 最大集聚 面积和暴发强度出现的时间有提前的趋势, 主要表现在两个方面(图 7): (1)2004 年太湖蓝藻水华最大集聚 面积约 196.8km2, 2005 年约 316.9km2, 2006 年约 805.5km2, 是 2004 年的 4 倍多、2005 年的 2 倍多, 上述 3 个年份中蓝藻水华的最大集聚面积和暴发强度均出现在 9 月; 2007 年, 蓝藻水华的暴发强度和集聚面积 继续增大, 最大集聚面积达 979.1km2, 时间上提前到 6 月底, 9 月份出现二次暴发高潮, 集聚面积达 855.1 km2; (2)2004-2006 每年的 10-12 月, 蓝藻水华集聚面积基本上维持在 200km2 以下的水平, 2007 年以来, 相同月份的水华集聚面积最大扩大到 450km2 左右.
图 7 2004-2007 年太湖水面蓝藻集聚面积 Fig.7 The cayanobacteria bloom-covered area over time of 2004-2007
3 讨论与结论
近红外波段中, 蓝藻水华的光谱特征与其它地物差异较为明显, 但当蓝藻浓度较低时, 则表现出与 高悬浮物含量水体相似的光谱特征, 在利用近红外单波段提取蓝藻水华信息时, 很难确定一个标准阈值, 阈值的较小变化, 会带来蓝藻水华的面积和空间分布的较大变化. 地物光谱特征的进一步分析表明, 通 过近红外波段和红光波段的比值大于 1 来提取水华具有更好的效果, 但当蓝藻浓度很低、水体信息掩盖 蓝藻信息时, 由于水体信息近红外波段的低反射率, 导致近红外波段和红光波段的比值小于 1, 从而低估 了蓝藻水华的集聚和覆盖面积[3-5]. 因此本文获取的水华集聚面积带有一定的误差, 但可以作为长期监测 与分析的依据. 特别需要说明的是, 本文的研究完全遵照卫星遥感影像/图片的既定事实, 但由于卫星遥 感的时间分辨率, 或者在卫星过境时刻的天气原因, 大量分布有蓝藻水华的信息并没有被卫星传感器抓 拍到, 形成蓝藻水华空间分布信息的“卫星遥感盲区”, 因此在某段时间内, 通过卫星遥感虽然没有发现 蓝藻水华, 但实际上或许存在. 1960 年夏, 中国科学院南京地理与湖泊研究所在太湖进行科学考察时, 在托 山附近以及托山与焦山之间就曾发现有条状分布的藻类; 20 世纪 70 年代, 夏至前后, 在梅雨少、日照好的 情况下, 在闾江口附近就会有水华发生, 但历时不长, 一到初秋, 便逐渐消失; 80 年代初, 夏季太湖监测时, 常见条状水华, 但都是间断的, 范围较小; 1986 年 8 月, 在大浦口至平台山一带, 成片出现面积约 20km2 的 蓝藻水华[3-6].
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J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(6) 太湖蓝藻水华最初在夏季出现, 随着时间的推移, 暴发时间逐渐前移, 近年来, 3-4 月逐渐成为蓝藻
水华的初始暴发期; 统计表明, 蓝藻水华暴发的频繁期发生在 6-7 月, 10-11 月成为蓝藻水华暴发的次频 繁期. 2000 年以来, 蓝藻水华的持续时间有所加长, 几乎全年(3-12 月)都有发生, 9 月成为蓝藻水华暴发 的高强度期, 其次是 6 月. 太湖北部(梅梁湾、竺山湾)是蓝藻水华的最初暴发地, 是蓝藻水华暴发的重灾 区, 每年都有发生; 2001 年以来, 南部沿岸区(浙江附近水域, 即夹浦新塘一带的沿岸水体)也几乎每年都 有发生, 且集聚面积逐年扩大, 持续时间越来越长, 逐渐成为太湖蓝藻的最早暴发地; 2003 年以来, 蓝藻 水华开始向湖心扩散, 严重时几乎覆盖整个太湖的非水生植被区; 值得注意的是, 2005 年以来, 以前很少 有蓝藻水华发生的贡湖湾, 也开始有大面积蓝藻水华覆盖, 2007 年发生的频率显著增加.
4 参考文献
[1] Dekker AG. Imaging spectrometry of water. In: Meer FD, Jong SM eds. Imaging spectrometry: Basic principles and prospective applications. Kluwer Academic, 2001: 307-359. [2] [3] 段洪涛, 张寿选, 张渊智. 太湖蓝藻水华遥感监测方法. 湖泊科学, 2008, 20(2): 145-152. Barale V, Jaquet J, Ndiaye M. Algal blooming patterns and anomalies in the Mediterranean Sea as derived from the SeaWiFS data set (1998-2003). Remote Sensing of Environment, 2008, 112: 3300-3313. [4] [5] Guo L. Doing battle with the green monster of Taihu Lake. Science, 2007, 317: 1166. Ma R, Ma X, Dai J. Hyperspectral feature analysis of chlorophyll a and suspended solids using field measurements from Taihu Lake, eastern China. Hydrological Sciences Journal, 2007, 52: 808-824. [6] 顾 岗. 太湖蓝藻暴发成因及其富营养化控制. 环境监测管理与技术, 1996, 8(6): 17-19.
基于卫星遥感的太湖蓝藻水华时空分布规律认识
作者： 作者单位： 马荣华， 孔繁翔， 段洪涛， 张寿选， 孔维娟， 郝景燕， MA Ronghua， KONG Fanxiang， DUAN Hongtao ， ZHANG Shouxuan， KONG Weijuan， HAO Jingyan 马荣华,孔繁翔,段洪涛,张寿选,郝景燕,MA Ronghua,KONG Fanxiang,DUAN Hongtao,ZHANG Shouxuan,HAO Jingyan(中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008)， 孔维娟,KONG Weijuan(南京大学地理信息科学 系,南京,210093) 湖泊科学 JOURNAL OF LAKE SCIENCES 2008，20(6) 9次
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
参考文献(7条) 1.Dekker AG Imaging spectrometry of water 2001 2.段洪涛.张寿选.张渊智 太湖蓝藻水华遥感监测方法[期刊论文]-湖泊科学 2008(02) 3.Barale V.Jaquet J.Ndiaye M Algal blooming patterns and anomalies in the Mediterranean Sea as derived from the SeaWiFS data set(1998-2003) 2008 4.Guo L Doing battle with the green monster of Taihu Lake 2007 5.Ma R.Ma X.Dai J Hyperspectral feature analysis of chlorophyll a and suspended solids using field measurements from Taihu Lake,eastern China 2007 6.顾岗 太湖蓝藻暴发成因及其富营养化控制[期刊论文]-环境监测管理与技术 1996(06) 7.查看详情[期刊论文]-湖泊科学 2008(06)
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对于动态监测太湖蓝藻水华空间分布的业务需求,构建相应遥感动态监测信息系统可以为之提供有力支持.本文从系统总体结构和系统技术流程角度介绍系统的构建思路,并且探 讨研发本系统的关键技术.本系统采用系统配置与单体模式技术实现系统架构,并设计良好的数据结构组织影像数据处理过程,同时将当前蓝藻水华遥感信息提取的主要方法应用到系 统影像建模中,使得本系统在太湖蓝藻水华遥感监测的业务化运行中取得明显效果.
4.期刊论文 魏清宇.江南.吕恒.王甡.WEI Qingyu.JIANG Nan.LU Heng.WANG Sheng 太湖蓝藻水华遥感动态监测预警模型的建立 -地球信 息科学2008,10(2)
湖泊富营养化和蓝藻水华暴发是当前我国湖泊面临的最重要的环境问题之一.本文分析了内陆湖泊太湖蓝藻监测的主要问题.并详细阐述了蓝藻水华遥感动态监测预警模型的建立 ,即,采用生物光学模型与气象环境预警模型相结合的方式,辅以图形图像学的模块匹配验证,对蓝藻水华暴发前进行临界状态的灾害等级警示,理论上较单纯监测微囊藻叶绿素a浓度值 来实现水华暴发预警更为准确.这样,提前采取相应的技术措施,减少蓝藻水华暴发带来的影响和损失.
5.期刊论文 杜聪.王世新.周艺.阎福礼.DU Cong.WANG Shi-xin.ZHOU Yi.YAN Fu-li 应用遥感数据评价蓝藻水华对太湖取水口的影响 中国环境科学2009,29(10)
为量化蓝藻水华对太湖饮用水取水口的影响,将太湖矢量图进行栅格化,根据权重函数计算像元的权重因子;再将权重因子图与由遥感影像得到的水华分布图进行叠加,对对应像元 进行影响因子计算;最后根据像元的影响因子求出归一化影响指数(NII),并以此进行影响评价.通过对2007年5月1～16日太湖MODIS EVI影像进行的实例分析和验证,表明该方法能较好 地反映太湖水华对取水口的影响程度,与实际情况符合;在提出的3种权重函数模型中,负指数模型和正态分布模型能较好地反映蓝藻水华对饮用水取水口的影响程度,可以作为影响评 价的权重模型.
6.期刊论文 周先传.徐升 巢湖蓝藻水华遥感监测初探 -中国环境监测2010,26(3)
以巢湖为研究区,从2008年4月到11月,对巢湖水体的24个点位进行了连续的水体光谱测量,通过对蓝藻水华爆发程度与其光谱反射率之间关系的研究,确定遥感识别水华爆发级别 的阈值,对四类不同爆发程度蓝藻水华光谱特征进行遥感识别,绘制巢湖蓝藻水华特征等级图.
7.期刊论文 段洪涛.张寿选.张渊智.DUAN Hongtao.ZHANG Shouxuan.ZHANG Yuanzhi 太湖蓝藻水华遥感监测方法 -湖泊科学2008,20(2)
利用遥感技术监测太湖蓝藻水华具有重要的现实意义.基于不同遥感数据,包括MODIS/Terra、CBERS-2 CCD、ETM和IRS.P6 LISS3,结合蓝藻水华光谱特征,采用单波段、波段差值 、波段比值等方法,提取不同历史时期太湖蓝藻水华.结果表明:MODIS/Terra数据可以利用判别式Band2＞0.1和Band2/Band4＞1提取蓝藻水华;CBERS-2 CCD、ETM和IRS-P6 LISS3数据 可以利用Band4大于一定阈值和Band4/Band3＞1提取蓝藻水华;波段比值(近红外,红光＞1)算法稳定,可以发展成为蓝藻水华遥感提取普适模式.同时,本文成功利用ETM和IRS.P6 LISS3数据Band4波段对蓝藻水华空间分布强度进行了五级划分.这为今后利用遥感技术,建立太湖蓝藻水华监测和预警系统莫定了基础.
8.期刊论文 翁建中.李继影.梁柱.洪维民.徐恒省.王亚超 太湖蓝藻水华时空分布与预警监测响应的分析 -环境监控与预警2010,2(3)
选择2007和2008年200幅EOS/MODIS太湖蓝藻监测遥感影像,统计分析了梅梁湾、竺山湾宜兴段、贡湖湾、东太湖胥口湾和湖州方向湖体蓝藻水华爆发的空间和时间分布规律.并在 得出全太湖蓝藻水华空间和时间分布规律的基础上,从环境监测部门蓝藻预警监测工作的实际出发,将蓝藻水华预警监测的响应划分为常规监测和应急监测,提出了具体的监测要求,为 环太湖地区的相关部门更好地开展蓝藻预警监测工作提供了科学依据.
9.期刊论文 金焰.张咏.姜晟.JIN Yan.ZHANG Yong.JIANG Sheng EOS/MODIS数据在太湖蓝藻水华时空分布规律提取中的应用研究 -环境 科技2009,22(z2)
EOS/MODIS数据非常适合于蓝藻水华的监测.为充分发挥EOS/MODIS数据高时间分辨率以及高光谱的独特优点,在2008年太湖蓝藻预警遥感监刹的基础上,利用MODIS数据开展了蓝藻 水华时间和空间分布规律信息的提取方法研究,从蓝藻水华分布频率、分布区域的迁移变化以及基于水质指标反演(以温度为例)的相关性分析等方面系统开展太湖蓝藻水华时空发生 规律提取方法研究,为蓝藻应急治理工作提供支持.
10.期刊论文 刘建萍.张玉超.钱新.钱瑜.Liu Jianping.Zhang Yuchao.Qian Xin.Qian Yu 太湖蓝藻水华的遥感监测研究 -环境污染与防 治2009,31(8)
随着太湖蓝藻水华的日益严重,实现藻类的时空动态监测成为湖泊水质保护亟待解决的问题.利用遥感技术可以快速、直观地获取整个水域水质的时空变化情况,为实现藻类的动 态监测提供了有效的途径.在太湖蓝藻水华遥感监测研究结果的基础上,总结分析了现有研究中所使用的遥感数据源、遥感监测方法以及遥感反演的水质参数,讨论了现有研究中存在 的问题,并对将来的发展趋势进行了展望.
引证文献(8条) 1.商兆堂.任健.秦铭荣.夏瑛.何浪.陈钰文 气候变化与太湖蓝藻暴发的关系[期刊论文]-生态学杂志 2010(1) 2.金焰.张咏.姜晟 EOS/MODIS数据在太湖蓝藻水华时空分布规律提取中的应用研究[期刊论文]-环境科技 2009(z2) 3.刘建萍.张玉超.钱新.钱瑜 太湖蓝藻水华的遥感监测研究[期刊论文]-环境污染与防治 2009(8) 4.孔维娟.马荣华.段洪涛.张寿选 太湖秋冬季蓝藻水华MODIS卫星遥感监测[期刊论文]-遥感信息 2009(4) 5.孔繁翔.马荣华.高俊峰.吴晓东 太湖蓝藻水华的预防、预测和预警的理论与实践[期刊论文]-湖泊科学 2009(3) 6.马荣华.孔维娟.段洪涛.张寿选 基于MODIS影像估测太湖蓝藻暴发期藻蓝素含量[期刊论文]-中国环境科学 2009(3) 7.向燕.吴宇澄.刘国锋.刘正文.吴庆龙 太湖竺山湾沉积物中氨氧化原核生物的垂直分布与多样性[期刊论文]-生态学报 2010(6) 8.王崇.孔海南.王欣泽.何圣兵.郑向勇.吴德意 有害藻华预警预测技术研究进展[期刊论文]-应用生态学报 2009(11)
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