基于GOCI的渤黃海懸浮物濃度遙感反演及缺失數(shù)據(jù)填補研究
發(fā)布時間:2021-01-30 19:51
懸浮物含量和分布的研究對于海洋生態(tài)系統(tǒng)、生物地球化學循環(huán)研究,以及海岸工程、港口建設等具有重要的意義。海洋水色遙感以其大范圍、經(jīng)濟、高效的優(yōu)勢,已成為有效監(jiān)測海洋懸浮物分布的重要手段。由于海洋上空覆蓋的云層、傳感器掃描軌道變化等原因,光學遙感僅能得到局部晴空區(qū)時段的信息,研究數(shù)據(jù)缺失部分的填補問題也是必要的。本文針對韓國COMS衛(wèi)星上的GOCI遙感數(shù)據(jù),采用基于遺傳編程的進化建模方法,建立懸浮物濃度反演模型,實現(xiàn)對中國渤海和黃海等海區(qū)的高時間分辨率觀測。進化建模方法適用于水色遙感反演建模問題,可由程序自動生成多個滿足精度要求、結構形式多樣的顯式模型,為水色反演應用提供了多種選擇,從中確定最優(yōu)的懸浮物濃度反演模型。進一步與已有的懸浮物濃度反演模型進行對比分析,以驗證本文提出的反演模型的有效性。對含有缺失數(shù)據(jù)的遙感影像,利用經(jīng)驗模態(tài)分解得到的固有模態(tài)函數(shù)進行插值和疊加,來填補缺失數(shù)據(jù)。通過對懸浮物含量的遙感影像進行實例計算,所得到的填補數(shù)據(jù)與原懸浮物濃度的相對誤差較小,并在缺失數(shù)據(jù)連續(xù)和離散情況下與插值法進行比較。計算結果表明,基于經(jīng)驗模態(tài)分解的懸浮物濃度填補數(shù)據(jù)的精度高于數(shù)據(jù)插值法。
【文章來源】:中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GOCI監(jiān)測范圍圖
B5 660nm 20nm 1192 基準的熒光信號,葉綠素,懸浮泥沙B6 680nm 10nm 1093 大氣校正和熒光信號B7 745nm 20nm 1107 大氣校正和基準的熒光信號B8 865nm 40nm 1009 氣溶膠光學厚度,植被,海洋上空的水蒸氣參考針對GOCI設置,利用可見光波段響應函數(shù)以及所有站位實測的遙感反射率數(shù)據(jù)建立可見光范圍內8個等效波段。等效波段的計算公式為:( ) ( )( )i r sr s iiS R dRS d (2-1)式中,( )rsR 為各站位實測的遙感反射率; 分別為 420,443,490,555,660,680,745,865nm 。( )iS 為光譜波段響應函數(shù),波段兩側的最低取值范圍為0.1%~1%。GOCI 的可見光波段響應函數(shù)如圖 2-4 所示。
快視圖及渤黃海區(qū)域懸浮物分布圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]渤海懸浮物分布的遙感研究[J]. 崔廷偉,張杰,馬毅,趙文靜,孫凌. 海洋學報(中文版). 2009(05)
[2]經(jīng)驗模式分解(EMD)及其應用[J]. 徐曉剛,徐冠雷,王孝通,秦緒佳. 電子學報. 2009(03)
[3]遙感時間序列數(shù)據(jù)濾波重建算法發(fā)展綜述[J]. 李儒,張霞,劉波,張兵. 遙感學報. 2009(02)
[4]基于遙感方法反演懸浮泥沙分布[J]. 李洪靈,張鷹,姜杰. 水科學進展. 2006(02)
[5]方向EMD分解與其在紋理分割中的應用[J]. 劉忠軒,彭思龍. 中國科學E輯:信息科學. 2005(02)
[6]一種振動信號新變換法的研究[J]. 鐘佑明,秦樹人,湯寶平. 振動工程學報. 2002(02)
[7]往復機械特征頻段信號的解調分解及其應用[J]. 劉紅星,左洪福,姜澄宇,屈梁生. 振動工程學報. 2000(02)
[8]衛(wèi)星遙感監(jiān)測我國沿海水色環(huán)境的研究[J]. 潘德爐,毛天明,李淑菁,毛志華. 第四紀研究. 2000(03)
[9]能量算子解調方法及其在機械信號解調中的應用[J]. 劉紅星,陳濤,屈梁生,李振武,于立柱. 機械工程學報. 1998(05)
[10]黃河口海域懸沙光譜特征的研究[J]. 黃海軍,李成治,郭建軍. 海洋科學. 1994(05)
博士論文
[1]經(jīng)驗模態(tài)分解方法及其在變壓器狀態(tài)監(jiān)測中的應用研究[D]. 熊衛(wèi)華.浙江大學 2006
[2]經(jīng)驗模態(tài)分解理論與應用研究[D]. 孫暉.浙江大學 2005
碩士論文
[1]改進GP在電路建模中的應用研究[D]. 崔璽.中國海洋大學 2008
[2]東中國海表層懸浮體分布的遙感反演及輸運機制研究[D]. 王文娟.中國海洋大學 2008
本文編號:3009489
【文章來源】:中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
GOCI監(jiān)測范圍圖
B5 660nm 20nm 1192 基準的熒光信號,葉綠素,懸浮泥沙B6 680nm 10nm 1093 大氣校正和熒光信號B7 745nm 20nm 1107 大氣校正和基準的熒光信號B8 865nm 40nm 1009 氣溶膠光學厚度,植被,海洋上空的水蒸氣參考針對GOCI設置,利用可見光波段響應函數(shù)以及所有站位實測的遙感反射率數(shù)據(jù)建立可見光范圍內8個等效波段。等效波段的計算公式為:( ) ( )( )i r sr s iiS R dRS d (2-1)式中,( )rsR 為各站位實測的遙感反射率; 分別為 420,443,490,555,660,680,745,865nm 。( )iS 為光譜波段響應函數(shù),波段兩側的最低取值范圍為0.1%~1%。GOCI 的可見光波段響應函數(shù)如圖 2-4 所示。
快視圖及渤黃海區(qū)域懸浮物分布圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]渤海懸浮物分布的遙感研究[J]. 崔廷偉,張杰,馬毅,趙文靜,孫凌. 海洋學報(中文版). 2009(05)
[2]經(jīng)驗模式分解(EMD)及其應用[J]. 徐曉剛,徐冠雷,王孝通,秦緒佳. 電子學報. 2009(03)
[3]遙感時間序列數(shù)據(jù)濾波重建算法發(fā)展綜述[J]. 李儒,張霞,劉波,張兵. 遙感學報. 2009(02)
[4]基于遙感方法反演懸浮泥沙分布[J]. 李洪靈,張鷹,姜杰. 水科學進展. 2006(02)
[5]方向EMD分解與其在紋理分割中的應用[J]. 劉忠軒,彭思龍. 中國科學E輯:信息科學. 2005(02)
[6]一種振動信號新變換法的研究[J]. 鐘佑明,秦樹人,湯寶平. 振動工程學報. 2002(02)
[7]往復機械特征頻段信號的解調分解及其應用[J]. 劉紅星,左洪福,姜澄宇,屈梁生. 振動工程學報. 2000(02)
[8]衛(wèi)星遙感監(jiān)測我國沿海水色環(huán)境的研究[J]. 潘德爐,毛天明,李淑菁,毛志華. 第四紀研究. 2000(03)
[9]能量算子解調方法及其在機械信號解調中的應用[J]. 劉紅星,陳濤,屈梁生,李振武,于立柱. 機械工程學報. 1998(05)
[10]黃河口海域懸沙光譜特征的研究[J]. 黃海軍,李成治,郭建軍. 海洋科學. 1994(05)
博士論文
[1]經(jīng)驗模態(tài)分解方法及其在變壓器狀態(tài)監(jiān)測中的應用研究[D]. 熊衛(wèi)華.浙江大學 2006
[2]經(jīng)驗模態(tài)分解理論與應用研究[D]. 孫暉.浙江大學 2005
碩士論文
[1]改進GP在電路建模中的應用研究[D]. 崔璽.中國海洋大學 2008
[2]東中國海表層懸浮體分布的遙感反演及輸運機制研究[D]. 王文娟.中國海洋大學 2008
本文編號:3009489
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