基于遙感影像葉綠素A反演技術(shù)方案
1. 技術(shù)方案
圖 1技術(shù)方案
2. 擬采用的葉綠素a濃度反演方法
葉綠素a是水體中浮游植物或藻類植物中最重要的色素,也是水體中藻類濃度、種類等的重要指示因素,因此它也是反映水體富營養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)。水體葉綠素a濃度反演是水色遙感的核心內(nèi)容。
目前,利用遙感技術(shù)反演水體葉綠素a濃度的方法主要有經(jīng)驗(yàn)?zāi)P、半分析模型、分析模型、智能模型等。由于?nèi)陸渾濁二類水體的光學(xué)特性較為復(fù)雜,分析模型和智能模型算法的精度受實(shí)測(cè)水體固有光學(xué)量和表觀光學(xué)量的影響較大,模型的穩(wěn)定性較差,不能用于水體葉綠素a濃度反演。
常用的基于水體光譜特征參量的葉綠素a濃度反演算法包括兩波段比值算法(TBR)、歸一化葉綠素指數(shù)算法(NDCI)、綜合葉綠素指數(shù)算法(SCI)、三波段半分析算法(TBS)和四波段半分析算法(FBS)。這五種算法的模型擬合結(jié)果如下圖所示。
圖 2基于水體光譜特征參量的葉綠素a濃度遙感反演模型
從圖中可以看出三波段半分析算法和四波段半分析算法的擬合趨勢(shì)有誤,數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布較亂,擬合公式不能反應(yīng)葉綠素a濃度的大小,因此這兩種方法不適用與葉綠素a濃度的反演。兩波段比值算法、歸一化葉綠素指數(shù)算法和綜合葉綠素指數(shù)算法的擬合趨勢(shì)較好,擬合度R2也較高。其中綜合葉綠素指數(shù)和兩波段比值算法的擬合效果最好,可以作為基于水體光譜特征參量的葉綠素a濃度反演算法。
本項(xiàng)目將根據(jù)最終確定的數(shù)據(jù)源,采用已經(jīng)過項(xiàng)目驗(yàn)證的波段比對(duì)法&分類相結(jié)合的算法確保反演精度,預(yù)期達(dá)到精度高于70%。
3. 擬采用的數(shù)據(jù)源
由于滇池區(qū)域水體水華較為嚴(yán)重,且南方地區(qū)多云天氣較多(影響最終精度),為避免單一數(shù)據(jù)源對(duì)結(jié)果的影響,本項(xiàng)目提供整體解決方案,我們將綜合考慮以上情況盡量選用該時(shí)間內(nèi)最優(yōu)數(shù)據(jù)。
時(shí)間
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數(shù)據(jù)源
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分辨率
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報(bào)價(jià)
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2019年7月3日
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高分一號(hào)/高分二號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2019年7月10日
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高分一號(hào)/高分二號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2019年9月2日
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高分一號(hào)/高分二號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2019年9月10日
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高分一號(hào)/高分二號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2014年3月5日
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高分一號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2014年3月20日
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高分一號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2014年8月5日
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高分一號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2014年8月20日
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高分一號(hào)/MODIS/Landsat
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<16米
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2013年3月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2013年3月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2013年8月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2013年8月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2012年3月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2012年3月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2012年8月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2012年8月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2011年3月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2011年3月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2011年8月5日
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MODIS/Landsat
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<16米
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2011年8月20日
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MODIS/Landsat
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<16米
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5年20批次數(shù)據(jù),具體影像數(shù)量需根據(jù)研究區(qū)域核算。
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4. 其他水體相關(guān)服務(wù)
除葉綠素a外,我們還可提供基于遙感的懸浮物濃度、水體透明度、營養(yǎng)狀態(tài)、水草水華、水質(zhì)參數(shù)反演等服務(wù)。