宽波段卫星传感器叶绿素遥感反演机理及高精度算法开发:以Landsat OLI为例

批准号:
41771366
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
马荣华
依托单位:
学科分类:
D0113.遥感科学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
施丽梅、薛坤、王点、李晶、曹志刚
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中文摘要
湖泊/水库等内陆水体面积小、水质参数异质性显著;陆地卫星传感器具有空间分辨率高和刈幅大的特点,在陆地水体水色遥感中越来越受到重视。以现场实测光谱为基础,融合Landsat OLI光谱响应函数,模拟OLI传感器各波段的反射比数据Rrs(Remote Sensing Reflectance);利用实测的水色组份吸收系数a和后向散射系数bb,模拟得到OLI传感器各波段的吸收和后向散射系数。以目前基于Landsat反演叶绿素常用的各种模型算法为例,基于生物光学模型,借助QAA,揭示其中的内在机理,并确定OLI每个波段的代表性波长;以此为基础,设计新的可用于长时间序列估算的高精度算法模型。
英文摘要
It is well known that inland water bodies such as lakes and reservoirs are small and optical variations are significant in spatial. Satellite image data for the land remote sensing plays a more and more important role in water color remote sensing of inland waters because of the high spatial resolution and a large spatial coverage. Based on the spectral response function of Landsat OLI data, remote sensing reflectance (Rrs) of each band mounted on the OLI sensor will be simulated by the in situ Rrs. Additionally, the absorption coefficients (a) and backscattering coefficients (bb) at each band will be also simulated using in situ/lab absorptions and backscattering coefficients. Take the widely used chlorophyll-a inversion algorithms as an example, the inherent mechanism will be revealed based on the bio-optical algorithms with the help of the Qusi-Analytical Model (QAA), and then the representative wavelength of each band is derived. Based on the mentioned above, it tries to develop a novel and high-precision chlorophyll-a inversion algorithm being applicable to a time-series satellite images with broad-bands.
课题发表论文18篇(第二标注6篇、第3标注9篇,其它标注3篇),授权发明专利8项,登记软件著作权3件,获奖3个,培养博士3名。评估了卫星传感器带宽增加对内陆水体光学特性的影响,创建了适用于光学异质水体的区域湖泊叶绿素a反演方法,基于 linux系统语言开发了叶绿素a浓度批量化反演的软件系统,揭示了太湖等长江中下游和淮河流域11个湖泊连续36年(1984-2019)、中国东部大于1km2湖泊连续6年(2013-2018年)的叶绿素浓度时空分布特征。构建了考虑叶绿素的垂向分布特征的富营养化评价指数ABI,揭示了太湖的富营养化时空分布特征,提出了确定湖库水深和水储量的新方法ADBAR,揭示了卤水虾(BSC,Brine Shrimp Cysts)的光谱特征。
期刊论文列表
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Drivers to spatial and temporal dynamics of column integrated phytoplankton biomass in the shallow lake of Chaohu, China
巢湖浅湖柱状综合浮游植物生物量时空动态驱动因素
DOI:10.1016/j.ecolind.2019.105812
发表时间:2020-02-01
期刊:ECOLOGICAL INDICATORS
影响因子:6.9
作者:Li, Jing;Ma, Ronghua;Loiselle, Steven
通讯作者:Loiselle, Steven
Inversion of inherent optical properties in optically complex waters using sentinel-3A/OLCI images: A case study using China's three largest freshwater lakes
使用 Sentinel-3A/OLCI 图像反演光学复杂水域的固有光学特性:以中国三大淡水湖为例
DOI:10.1016/j.rse.2019.03.006
发表时间:2019
期刊:Remote Sensing of Environment
影响因子:13.5
作者:Xue Kun;Ma Ronghua;Duan Hongtao;Shen Ming;Boss Emmanuel;Cao Zhigang
通讯作者:Cao Zhigang
Improved atmospheric correction algorithm for Landsat 8-OLI data in turbid waters: a case study for the Lake Taihu, China
浑浊水域中 Landsat 8-OLI 数据的改进大气校正算法:以中国太湖为例
DOI:10.1364/oe.27.0a1400
发表时间:2019
期刊:Optics Express
影响因子:3.8
作者:Dian Wang;Ronghua Ma;Kun Xue;Jing Li
通讯作者:Jing Li
Identifying Emerging Reservoirs along Regulated Rivers Using Multi-Source Remote Sensing Observations
使用多源遥感观测识别管制河流沿岸的新兴水库
DOI:10.3390/rs11010025
发表时间:2018-12
期刊:Remote Sensing
影响因子:5
作者:Zhang Wensong;Pan Hang;Song Chunqiao;Ke Linghong;Wang Jida;Ma Ronghua;Deng Xinyuan;Liu Kai;Zhu Jingying;Wu Qianhan
通讯作者:Wu Qianhan
A machine learning approach to estimate chlorophyll-a from Landsat-8 measurements in inland lakes
一种根据 Landsat-8 测量内陆湖泊的叶绿素 a 的机器学习方法
DOI:10.1016/j.rse.2020.111974
发表时间:2020-10-01
期刊:REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT
影响因子:13.5
作者:Cao, Zhigang;Ma, Ronghua;Xue, Kun
通讯作者:Xue, Kun
一种新的基于藻量的湖泊富营养化卫星遥感评价指数的构建
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
富营养化湖泊水体藻颗粒对遥感反射比的影响机理研究
- 批准号:41431176
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:350.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
基于浮游植物色素反演的富营养化湖泊主要藻类遥感识别机理
- 批准号:41171273
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
富营养化湖泊蓝藻暴发前的藻蓝素遥感定量探测机理
- 批准号:40871168
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
浅水湖泊中底质对遥感反射比的贡献——以太湖为试验区
- 批准号:40671138
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
GIS数据挖掘的认知逻辑模型研究
- 批准号:40301038
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:马荣华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
