环境卫星CCD影像在太湖湖泛暗色水团监测中的应用
摘要:太湖地区2009年5月11日、2010年8月21日、2011年7月28日和2011年9月24日的环境卫星CCD影像显示，在太湖西部沿岸带竺山湖等水域存在湖泛暗色水团现象由于环境CCD缺少辅助反演气溶胶信息的2．1m波段，试验了基于空气自动监测子站获得的与环境卫星CCD成像时间接近的地面能见度测量数据进行FLAASH大气校正的方法，反演结果总体上符合水体光谱特征提取了湖泛水体对照水体样区在CCD各波段的光谱反射率数据统计特征结果表明，和对照水体相比，湖泛水体在环境卫星CCD的可见光近红外波段具有较低的反射率，与人眼观察湖泛水色暗黑的感官一致，另一方面，湖泛水域由于仍有一定的藻类存在，在环境卫星CCD近红外(波段4)具有比可见光(波段3)略高的反射率，其规律与基于LandsatETM的湖泛暗色水团遥感分析结果相一致。
关键词:环境卫星;CCD;遥感;太湖;湖泛;监测
湖泛黑水团是指湖泊局部水体颜色发暗甚至发黑的现象，近年来在太湖偶有发生，对湖泊生态环境造成较大影响，其危害是多方面的，可导致水体包括鱼类等各种生物死亡并腐败分解，局部生态环境崩溃，如果发生在饮用水源地，将造成严重的供水危机。研究表明，藻类死亡和受污染的底泥是湖泛形成的物质基础［1，2］，适宜的水温气压风速为湖泛现象的发生提供了条件［3］卫星遥感是直接观测湖泛暗色水团等水环境生态问题十分重要的技术手段［4－6］，在Landsat国产环境一号(HJ1)卫星等中高分辨率的卫星遥感影像能够较为清晰准确地提取［7］，由于湖泛发生需要特定的条件面积不大持续时间只有1～5d等原因，MODIS影像较难识别出湖泛的分布，Landsat空间分辨率达30m，较适合监测湖泛这一类中小尺度的水环境问题［8］，但是重访周期需要16d，在时间上不容易捕捉到湖泛现象实践证明，这些国外的卫星遥感影像均难以及时快速准确地捕捉到湖泛黑水团信息中国自主设计的环境一号卫星，以面向生态环境保护环境监管应用为主要目标，从环保部门及时动态监测地表水空气生态质量的需求出发在技术设计上独具特色，尤其是星上CCD相机载荷的设计，具有700km大幅宽高达30m分辨率多波段等优势，是近年来具备中国技术特色的重要环境遥感监测手段通过对太湖地区2009年月2010年8月2011年7月2011年9月环境一号CCD相机影像数据的处理，识别出在太湖发生的湖泛黑水团，充分展现了环境一号影像对中国湖泊生态问题的快速监测预警作用。
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