リモートセンシングによる湖沼の一次生産量の推定

利用遥感估算湖泊初级生产力

• 批准号: 11J00800
• 负责人: 楊 偉
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00800/
• 关键词: リモートセンシング; 光拡散減衰係数; 有光層深度; 一次生産量; 衛星観測; 衛星データ; 現地調査; アルゴリズム; 植物プランクトン; 吸収係数

霞ヶ浦のように植物プランクトン以外に無機濁質の濁度の高い水域において、光拡散減衰係数(Diffuse attenuation coefficient)と有光層深度(euphotic zone depth)をリモートセンシング手法により、半解析的(semi-analytical)に推定する2つのアルゴリズムを提案した。最初の光拡散減衰係数の推定アルゴリズムは、まず昨年度開発した濁水域に対する全吸収係数(total absorption coefficient)と後方散乱係数(backscattering coefficient)推定法(QAA濁水法)でそれらスペクトルを準理論的(quasi-analytical)に推定し、その後、光拡散減衰係数のスペクトルを半解析的モデル式で推定する方式とした。この方式は、従来、濁水域では推定が難しかった光拡散減衰係数を精度よく推定しうるものであり、霞ヶ浦の実測データなどを用いて推定精度を実証した。2番目の有光層深度は、まずQAA濁水法で490nmでの全吸収係数と後方散乱係数推定法を推定し、その後、異なる深度で光合成利用照度(phytoplanktonic available radiation : PAR)を計算し、最後にPARが水面下の1%となる深度を推定する3次方程式を解くことで推定するアルゴリズムから求めた。この深度に関しても霞ヶ浦の実測値をよく再現する方式であることを確認した。最終的に、以上のような諸量を用いて、湖沼の一次生産量を推定するアルゴリズムの開発に目途が立った。以上に加えて、霞ヶ浦と中国のErhai湖で光拡散減衰係数と有光層深度を含む様々な光環境に関係する物性を測定し、上記のアルゴリズム開発に役立てた。また、現地観測時に合わせて、MERISなどの衛星画像を収集し、光拡散減衰係数、有光層深度、一次生産量の推定のための前処理を行った。

In addition to plant species, inorganic turbidity and turbidity in high water areas, diffuse attenuation coefficient and euphotic zone depth can be used to estimate the concentration of inorganic turbidity in high water areas. The initial estimation of the optical dispersion attenuation coefficient is based on the total absorption coefficient and the backscattering coefficient estimation method (QAA turbidity method) for the development of turbid water in the past year, and the quasi-analytical estimation of the optical dispersion attenuation coefficient is based on the semi-analytical estimation method. This method is difficult to estimate, and the accuracy of the optical dispersion attenuation coefficient is verified. 2. The total absorption coefficient at 490nm by QAA turbidity method and the scatter coefficient estimation method are used to calculate the phytoplankton available radiation (PAR) at different depths. Finally, the depth of 1% below the water surface is estimated. The depth of the measurement is confirmed. Finally, the above quantities are used to estimate the primary production of lakes and establish the goal of development. In addition, the optical dispersion attenuation coefficient of Erhai Lake in China and the relationship between the optical layer depth and the optical environment are determined. The pre-processing of satellite image collection, optical dispersion attenuation coefficient, optical layer depth and primary production estimation shall be carried out.

项目成果

Remote Estimation of Water Quality Parameters for Turbid Inland Waters using MERIS Data

利用 MERIS 数据远程估算浑浊内陆水域水质参数

• 作者: 小林 晃;林 拓人;W. Yang
• 通讯作者: W. Yang

Specification of thermal growing season in temperate China from 1960 to 2009

• DOI: 10.1007/s10584-012-0434-4
• 发表时间: 2012-03
• 期刊: Climatic Change
• 影响因子: 4.8
• 作者: M. Shen;Yanhong Tang;Jin Chen;Wei Yang

Retrieval of Inherent Optical Properties for Turbid Inland Waters From Remote-Sensing Reflectance

从遥感反射率反演浑浊内陆水域的固有光学特性

• DOI: 10.1109/tgrs.2012.2220147
• 发表时间: 2013-06
• 期刊: IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
• 影响因子: 8.2
• 作者: Wei Yang

rformance evaluation of the semi-analytical ocean color model GSMO1 in Case-1 and Case-2 wate

半解析海洋颜色模型 GSMO1 在 Case-1 和 Case-2 水中的性能评估

• 发表时间: 2011
• 作者: Bunkei Matsushita;Wei Yang;Peng Chang;Fan Yang;Takehiko Fukushima;北川俊作;Wei Yang;Koichi Saeki;北川俊作;Wei Yang;Koichi Saeki;北川俊作;Koichi Saeki;Wei Yang
• 通讯作者: Wei Yang

An enhanced quasianalytical algorithm for retrieving inherent optical properties of turbid inland waters.

一种增强的准分析算法，用于检索浑浊内陆水域的固有光学特性。

• 发表时间: 2012
• 作者: Tadaomi Saito;Hiroshi Yasuda;Hideki Suganuma;Koji Inosako;Yukuo Abe and Toshinori Kojima;W. Yang
• 通讯作者: W. Yang