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1、第18卷第11期長江流域資源與環(huán)境Vol.18No.112009年11月ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasinNov.2009文章編號:1004-8227(2009)11-1026-05MERIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)定量反演長江河口的懸沙濃度＊劉小麗,沈芳,朱偉健,劉曦(華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室,上海200062)摘要:懸浮泥沙濃度是描述水質(zhì)的重要參數(shù),獲取其空間和時間上的分布,有助于水環(huán)境監(jiān)測及泥沙輸運觀測。首先介紹了歐空局(ESA)發(fā)射的ENVISAT上攜帶的中分辨率成像光譜儀(MERIS)基本特點,
2、其數(shù)據(jù)較SeaWiFS、MODIS在水色波段設置和靈敏度上具有一定優(yōu)勢,然而在我國高渾濁河口如長江口,MERIS二級產(chǎn)品如離水輻射率和總懸浮物濃度的反演結(jié)果與實測數(shù)據(jù)有較大的偏差。故直接利用其一級數(shù)據(jù)即傳感器接收到的輻射率,采用基于輻射傳輸模型的MODTRAN算法進行大氣校正以獲得水表遙感反射率。應用遙感反射率與懸沙濃度的關(guān)系模型,反演了2005年夏季三個尋常潮(7月30日、8月3日、8月9日)懸沙濃度。通過對反演結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行分析,得出反演偏差可由二級產(chǎn)品90%相對誤差降低到53%左右。最后給出了2005年8月15日、9月16日懸沙濃度分布
3、圖,通過分析得出利用MERIS數(shù)據(jù)反演高渾濁河口懸沙濃度是可行的。關(guān)鍵詞:MERIS;懸浮泥沙濃度;遙感反射率文獻標識碼:A懸浮泥沙濃度大小決定了水體的透明度、渾IS二級產(chǎn)品的總懸浮物濃度,所采用的反演算法更濁度和水色等光學性質(zhì),其分布格局對水質(zhì)、地適合于歐洲海岸水體。在中國高濁度水域如長江貌、生態(tài)環(huán)境方面的研究以及海岸工程、港口建設口,反演濃度與實測濃度有較大偏差。本研究擬采等具有重要意義,它也是分析底質(zhì)沖淤變化、估算用MERIS1b產(chǎn)品,利用實測的遙感反射率及同步[1,2]河流入海物質(zhì)通量和海洋環(huán)境的參數(shù)之一。水樣的采集,建立懸沙濃度與遙感反
4、射率之間的反國內(nèi)學者對長江口泥沙研究比較多,對其認演模型,并將模型應用于MERIS遙感影像進行懸[3～5][3～5]識也越來越深刻。據(jù)陳沈良、李九發(fā):徐沙濃度反演,獲得長江口懸沙濃度分布圖。六涇懸沙濃度可視為長江徑流所攜帶的懸沙濃度3本底值,年平均懸沙濃度僅0.1289kg/m;徐六1MERIS傳感器及數(shù)據(jù)涇以下徑流作用逐漸減弱,而潮流作用逐漸增強,水域懸沙濃度呈不斷增加趨勢,口門外懸沙濃度增加到國際上星載水色儀以SeaWiFS、MODIS為代33[3～4]0.3580kg/m,杭州灣則達到1.5558kg/m。表,其空間分辨率、波段設置及相應的
5、算法更適合海由于長江口懸浮泥沙時空分布隨季節(jié)、潮汐、風洋一類水的應用。MERIS在空間分辨率、水色波段浪以及河流徑流和海洋動力的對比動態(tài)變化,常規(guī)設置、輻射靈敏度等方面具有超越SeaWiFS、MO-船測既耗時、成本又高,且難以獲取懸浮泥沙時空分DIS的優(yōu)越性(見表1),可滿足海岸帶復雜二類水[6～8]布上的大量連續(xù)數(shù)據(jù)。采用遙感定量,可獲取大面積甚至內(nèi)陸水的應用要求。水域懸浮泥沙濃度信息,瞬間同步性好,重復獲取數(shù)表2列出MERIS傳感器在可見光/近紅外區(qū)[2]據(jù)周期短,有效地檢測懸浮泥沙分布和動態(tài)變化。域(309～1040nm)的15個水色波段,
6、其光譜帶寬本文擬采用歐空局2002年發(fā)射的ENVISAT(可見光波段平均帶寬為10nm)及中心波段位置更衛(wèi)星搭載的中分辨率成像光譜儀(MERIS)獲取的精細合理于海岸二類水體水色組分的反演。特別是數(shù)據(jù)產(chǎn)品獲得長江口懸浮泥沙的濃度。由于MER-300m空間分辨率,有助河口懸沙反演精度的提高。收稿日期:2008-10-09;修回日期:2008-12-31基金項目:國家自然科學基金項目(40871165);海洋公益性科研專項(9200705020)作者簡介:劉小麗(1984～),女,江西省萍鄉(xiāng)人,碩士,主要從事海岸帶環(huán)境遙感方向研究.E-mail:xi
7、aoliliu1984@163.com＊通訊作者E-mail:fshen@sklec.ecnu.edu.cn第11期劉小麗等:MERIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)定量反演長江河口的懸沙濃度1027表1MERIS與MODIS、SeaWiFS比較值最匹配的結(jié)果是最有效的。例如對于2005年8Tab.1ComparisonsAmongMERIS,MODISandSeaWiFS月15日的MERIS影像,經(jīng)匹配得出:aerosoltype傳感器MERISMODISSeaWiFS=Maritime,Visibility=5km的模擬結(jié)果符合最空間分辨率(m)300(1200)
8、250、500、10001100好。圖1顯示了MERIS第12波段大氣校正前后光譜分辨率(nm)3.5～2015～2020的圖像。圖1可
