文档介绍：年月地理空间信息
第卷第期
基于 MODIS 的巢湖叶绿素 a 空间分布
张道祥,阮仁宗,颜梅春,夏双,陈远
(河海大学地球科学与工程学院,江苏南京 210098)
摘要:利用 MODIS 影像数据,对水华现象出现的重要物质——巢湖水体叶绿素 a 信息进行反演。在对数据进行预处理
后,采集影像相应位置的像元灰度值,与现实中在对应位置观测的湖水叶绿素 a 浓度进行相关性拟合分析,得到叶绿素 a
浓度与像元灰度值的相关性方程与相关系数。在建立相关性模型时采用了单波段和波段比值法,得到的最高相关系数为
R2= 8,表明利用这种方法反演巢湖水体叶绿素 a 浓度空间分布具有一定的可靠性。选择相关系数性较高的 2 个拟合方
程反向演算 MODIS 影像,最后成功得到巢湖湖面当日叶绿素 a 浓度分布状况图, 为巢湖防治水华发生提供了比较准确可靠
的信息。
关键词:巢湖; MODIS;叶绿素 a;线性拟合
中图分类号:P228 文献标志码: B 文章编号: 1672-4623 (2012) 05-0064-03
近年来随着巢湖地区经济的发展,对巢湖的污染种蓝藻爆发的原因,为蓝藻的防治提供依据。
也逐年加重。巢湖蓝藻严重,完全用人工方法去实时
1 研究区与数据源
监测处理难度很大。在遥感技术还未成熟前,人们对
于湖泊环境的监管,通常都是通过繁琐的人为记录观 研究区
察,同时对于治理方案不能从根本入手。这样的管理巢湖为中国第五大淡水湖,地处江淮之间,位于安
方式不仅费时费力,而且也在很大程度上限制了对偏徽省中部(如图 1 所示),E117 ° 16′54″-117 ° 51′46″,
远地区的湖泊的监管[1]。目前国内外学者基于 MODIS N30 ° 25′28″-31 ° 43′28″,形态成鸟巢状故得名巢湖,
平台对水体富营养化状况监测的研究较少,随着遥感东西长为 km,南北平均宽度为 km,平均水深
技术的日趋发达和成熟,遥感在湖泊监测上的应用将为 m,湖中有姥山岛和孤山岛,面积 km2。全
越来越广泛。国内比较典型的研究有刘聚涛等的太湖蓝流域 33 条河,流域面积 13 350 km2,湖水经裕溪河入
藻水华分级及其时空变化,其主要是对 2004 ~ 2008 年长江。20 世纪 70 年代以来,随着工农业生产的迅速发
太湖不同类型蓝藻水华类型进行评估并统计分析,探展和人口的快速增长,特别是 1962 年西南裕溪河出口
求太湖蓝藻水华特征及其时空变化规律,得出太湖容建巢湖闸后,巢湖成为半封闭水体,水质不断恶化,湖
易发生蓝藻水华的地区[2];段洪涛等的太湖蓝藻水华区出现了明显的富营养化。
遥感监测方法,主要是基于不同遥感数据, 采用单波
段、波段差值、波段比值等方法, 提取不同历史时期太
湖蓝藻水华[3];梅长青等基于 MODIS 数据对叶绿素浓
度反演的相关性研究[4]。但是以上的研究没有运用遥
感影像与实测的叶绿素 a 浓度得出相应地区的确切叶
绿素浓度分布,从而不能从遥感影像上为处理蓝藻水
华带来精确的信息。
本文是运用 MODIS 平台的 1、2 波段数据,将实图 1 巢湖位置图
地采样的叶绿素