發(fā)布時間：2021-04-10 17:53

　　近些年來,伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和湖泊流域人類活動的加劇,我國部分湖泊富營養(yǎng)化導(dǎo)致的水華現(xiàn)象日趨嚴重。藻類爆發(fā)時聚集在水面因為其光譜特征與植物類似,與水體特征差異較大,所以采用光學(xué)遙感可以有效的對水體水華進行識別。但是光學(xué)遙感只能在白天觀測,且受到云、雨等氣象因素限制較多。而合成孔徑雷達（synthetic aperture radar,SAR）具備全天候、全天時、不受天氣影響及具有一定穿透性的特點,較好的彌補了光學(xué)遙感的不足。隨著SAR技術(shù)的日益成熟,微波遙感監(jiān)測水環(huán)境愈發(fā)受到重視,因此,基于SAR的水華監(jiān)測、識別的研究,具有非常重要的意義。本文以中國典型的水華多發(fā)水體太湖為例,以巢湖及丹江口水庫為驗證,開展基于SAR圖像的水華監(jiān)測識別研究。以SAR圖像的暗斑為主要研究對象�！鞍蛋摺敝傅氖怯捎谒A降低雷達后向散射,導(dǎo)致在SAR圖像上所呈現(xiàn)低灰度區(qū)域。但是諸如“低風(fēng)速”水面等目標也會降低雷達后向散射,形成類似暗斑現(xiàn)象,給單獨使用SAR圖像識別水華造成干擾。本文綜合應(yīng)用相關(guān)分割算法進行圖像暗斑的前期分割處理,采用同步光學(xué)影像標記已分割好暗斑的屬性,結(jié)合SAR圖像中水面各區(qū)域的散射特征、幾何特征... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)域：丹江口水庫、巢湖、太湖

圖 2-1 常見水生植物反射率光譜圖）常用水華識別光譜指數(shù)浮藻指數(shù)(FAI)指數(shù) FAI(FloatingAlgae Index)，使用紅光、近紅外和短波紅外波段。=， ′，，=,+ (, ,) × ( )/( )= ( cosΘ ) 瑞利(Rayleigh)散射反射率， 是去除瑞麗散射的反射率。 是輻感器輻射率， 垂直入射陽光輻射照度。歸一化植被指數(shù) NDVI

動會接收到不同位置上相同目標地物的回波信號。信號組合成二維矩陣，從現(xiàn)對目標的二維成像。SAR 圖像紋理豐富，圖像有良好的對比度且輪廓比晰，圖像上目標地物能展示較多細節(jié)歸功于其較高的分辨率，SAR 較短的線在不斷“運動”的方式下相當于合成一個等效的大天線，提高了方位向分；距離向上通過對接收到的寬帶信號進行脈沖壓縮的方法實現(xiàn)高分辨率。這得到了一幅高分辨率的二維遙感圖像，也是 SAR 成像的基本原理。圖 2-3 給出了 SAR 成像的幾何關(guān)系，雷達在軌道上勻速前進并接收回波，觀測后對信號處理合成得到 SAR 圖像。信號通過雷達發(fā)射表達式為：( ) = [ ( ) ( ) ( 2 )](2-5)其中 為調(diào)頻信號斜率， 為信號載頻， 為信號的脈沖寬度。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FAI方法的洱海藍藻水華遙感監(jiān)測[J]. 張嬌,陳莉瓊,陳曉玲.  湖泊科學(xué). 2016(04)
[2]基于MODIS植被指數(shù)時間譜的太湖2001年—2013年藍藻爆發(fā)監(jiān)測[J]. 李瑤,張立福,黃長平,王晉年,岑奕.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(05)
[3]丹江口水庫庫區(qū)近20年的月水域變化分析[J]. 董亞東,楊文宇.  中國西部科技. 2016(01)
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[5]基于HJ-1衛(wèi)星的丹江口庫區(qū)水質(zhì)遙感監(jiān)測研究[J]. 朱玉霞,張杰,劉銳,王英才.  環(huán)境科技. 2014(05)
[6]基于MODIS數(shù)據(jù)的2000-2013年洞庭湖水華時空變化研究[J]. 張維,趙運林,薛云,劉鳳姣.  電腦與電信. 2014(Z1)
[7]基于極化參數(shù)的SVM海上溢油識別[J]. 鄒亞榮,梁超,曾韜.  海洋學(xué)研究. 2013(03)
[8]基于SAR紋理特征的海面溢油識別研究[J]. 孫芳芳.  中國水運(下半月). 2013(09)
[9]基于實測光譜分析和MODIS數(shù)據(jù)鄱陽湖葉綠素a濃度估算[J]. 張永杰,王卷樂,冉盈盈,楊飛,曹曉明,郭海會.  長江流域資源與環(huán)境. 2013(08)
[10]基于MODIS植被指數(shù)的太湖藍藻信息提取方法研究[J]. 李亞春,孫佳麗,謝志清,謝小萍.  氣象科學(xué). 2011(06)

博士論文
[1]內(nèi)陸水體藍藻水華主被動遙感監(jiān)測研究[D]. 王甘霖.華東師范大學(xué) 2015

碩士論文
[1]太湖藍藻水華的遙感監(jiān)測預(yù)警研究[D]. 呂凱.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]基于環(huán)境1號衛(wèi)星的藍藻水華提取方法研究[D]. 郭望成.南京師范大學(xué) 2011
[3]支持向量機分類算法研究與應(yīng)用[D]. 彭璐.湖南大學(xué) 2007



本文編號：3130079