內(nèi)陸水體高光譜遙感

內(nèi)容概要

隨著內(nèi)陸水體污染日趨嚴(yán)重，內(nèi)陸水體遙感備受關(guān)注。高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展為內(nèi)陸水體遙感監(jiān)測帶來了契機(jī)。內(nèi)陸水體高光譜遙感已經(jīng)成為一個(gè)重要的學(xué)科發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)?！秲?nèi)陸水體高光譜遙感》系統(tǒng)性地介紹了內(nèi)陸水體高光譜遙感的原理和方法，全書分為七章，涵蓋了內(nèi)陸水體高光譜遙感各個(gè)主要方面，從輻射機(jī)理、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)分析到大氣校正、要素反演和分類識(shí)別?！秲?nèi)陸水體高光譜遙感》力求系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性，結(jié)構(gòu)上盡量覆蓋內(nèi)陸水體高光譜遙感機(jī)理、關(guān)鍵問題等各方面，內(nèi)容深度上盡量融入最基本的原理、近年內(nèi)最新的前沿性成果等。
《內(nèi)陸水體高光譜遙感》可以作為從事水色遙感、高光譜遙感水體應(yīng)用研究的科研工作者的專業(yè)書，也可以作為水環(huán)境保護(hù)、湖泊生態(tài)學(xué)等其他領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)人員的參考書。

書籍目錄

叢書出版說明
序
前言
第1章 概論
 1．1 內(nèi)陸水體遙感簡介
 1．2 多光譜遙感在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用
 1．2．1 陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用
 1．2．2 海洋水色衛(wèi)星數(shù)據(jù)在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用
 1．3 高光譜遙感在內(nèi)陸水體應(yīng)用中的優(yōu)勢
 1．3．1 高光譜遙感簡介
 1．3．2 高光譜遙感監(jiān)測內(nèi)陸水體優(yōu)勢分析
 1．4 內(nèi)陸水體遙感常用的高光譜遙感器簡介
 1．4．1 機(jī)載高光譜遙感器
 1．4．2 星載高光譜遙感器
 參考文獻(xiàn)
第2章 水體輻射傳輸機(jī)理與模型
 2．1 水體輻射傳輸機(jī)理
 2．1．1 輻射度量學(xué)物理量
 2．1．2 水體表觀光學(xué)量
 2．1．3 水體固有光學(xué)量
 2．1．4 水體輻射傳輸方程
 2．2 水體輻射傳輸模型
 2．2．1 簡化的生物光學(xué)模型
 2．2．2 HydroIight模型
 參考文獻(xiàn)
第3章 內(nèi)陸水體光學(xué)量光譜測量
 3．1 內(nèi)陸水體表觀光學(xué)量光譜測量
 3．1．1 “剖面法”表觀光譜測量
 3．1．2 “表面法”表觀光譜測量
 3．2 內(nèi)陸水體固有光學(xué)量光譜測量
 3．2．1 水體固有光學(xué)量測量的物理基礎(chǔ)
 3．2．2 野外原位水體固有光學(xué)量光譜測量
 3．2．3 實(shí)驗(yàn)室水樣固有光學(xué)量光譜測量
 參考文獻(xiàn)
第4章 內(nèi)陸水體光學(xué)量光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1 內(nèi)陸水體固有光學(xué)量光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1．1 非色素顆粒物吸收系數(shù)光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1．2 黃色物質(zhì)吸收系數(shù)光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1．3 浮游植物吸收系數(shù)光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1．4 總顆粒物體散射函數(shù)及后向散射系數(shù)光譜數(shù)據(jù)分析
 4．1．5 固有光學(xué)量光譜數(shù)據(jù)中各組分所占比例
 4．1．6 內(nèi)陸水體固有光學(xué)量數(shù)據(jù)庫
 4．2 內(nèi)陸水體表觀光學(xué)量光譜數(shù)據(jù)分析
 4．2．1 內(nèi)陸水體遙感反射率光譜特征分析
 4．2．2 內(nèi)陸水體遙感反射率季節(jié)差異分析
 4．2．3 內(nèi)陸水體遙感反射率區(qū)域差異分析
 參考文獻(xiàn)
第5章 內(nèi)陸水體高光譜圖像大氣校正
 5．1 水體遙感數(shù)據(jù)大氣校正原理
 5．1．1 水色遙感信號(hào)組成
 5．1．2 水色遙感信號(hào)中各部分貢獻(xiàn)
 5．1．3 水色遙感大氣校正過程
 5．2 基于通用大氣輻射傳輸模型的水體遙感圖像大氣校正
 5．2．1 通用大氣輻射傳輸模型及特點(diǎn)
 5．2．2 基于通用大氣輻射傳輸模型的水體遙感圖像大氣校正過程
 5．2．3 區(qū)域氣溶膠光學(xué)特性數(shù)據(jù)在大氣校正中的應(yīng)用
 5．3 基于水氣輻射耦合傳輸模型的水體圖像大氣校正
 5．3．1 海洋水色遙感圖像的標(biāo)準(zhǔn)大氣校正方法
 5．3．2 內(nèi)陸水體高光譜圖像大氣校正方法
 參考文獻(xiàn)
第6章 內(nèi)陸水體要素高光譜遙感反演
 6．1 內(nèi)陸水體要素高光譜遙感反演模型分類
 6．1．1 半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br /> 6．1．2 半解析模型
 6．1．3 人工智能模型
 6．2 內(nèi)陸水體要素反演半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透攀?br /> 6．2．1 構(gòu)建半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊话懔鞒?br /> 6．2．2 葉綠素a濃度反演半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br /> 6．2．3 懸浮物濃度反演半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br /> 6．2．4 藻藍(lán)素濃度反演半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br /> 6．3 內(nèi)陸水體要素反演半解析模型概述
 6．3．1 半解析模型的基本原理
 6．3．2 非線性優(yōu)化法
 6．3．3 矩陣反演法
 6．3．4 代數(shù)法
 6．4 人工智能模型
 6．4．1 人工智能算法簡介
 6．4．2 人工智能建模過程
 6．4．3 人工智能模型在水體要素反演中的應(yīng)用
 參考文獻(xiàn)
第7章 內(nèi)陸水體要素高光譜分類識(shí)別
 7．1 內(nèi)陸水體優(yōu)勢藻類高光譜分類識(shí)別
 7．1．1 基于浮游植物熒光光譜特征的藻類識(shí)別
 7．1．2 基于浮游植物吸收光譜特征的藻類識(shí)別
 7．1．3 基于浮游植物反射率光譜特征的藻類識(shí)別
 7．2 藍(lán)藻水華高光譜分類識(shí)別
 7．2．1 藍(lán)藻水華和水草的反射光譜特征分析
 7．2．2 基于高光譜指數(shù)的藍(lán)藻水華識(shí)別
 7．2．3 基于高光譜分類和目標(biāo)識(shí)別方法的藍(lán)藻水華識(shí)別
 參考文獻(xiàn)
附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章 概論　　1.1 內(nèi)陸水體遙感簡介　　水是生命之源。位于陸地表面的內(nèi)陸水體（湖泊、水庫和河流）更是人們生產(chǎn)、生活最重要的水源，對于人類的生存和發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。然而，目前水資源緊缺及水體質(zhì)量下降已成為全球面臨的重大水環(huán)境問題。建立準(zhǔn)確、客觀、動(dòng)態(tài)、快速的水環(huán)境監(jiān)測、評價(jià)及趨勢預(yù)報(bào)系統(tǒng)對于水環(huán)境污染治理和環(huán)境保護(hù)具有非常重要的意義（王橋等，2005）。但是，現(xiàn)有的地面監(jiān)測數(shù)據(jù)的頻次、時(shí)效和代表性已經(jīng)滯后于環(huán)境管理與決策的需求，特別是一些突發(fā)性、大范圍的水環(huán)境質(zhì)量變化不能被及時(shí)捕捉。例如，有害藻類爆發(fā)的監(jiān)測和預(yù)警、跨行政區(qū)水環(huán)境污染事故的防范和應(yīng)急監(jiān)測等，都因缺少大覆蓋范圍的宏觀觀測能力而力不從心?！　±眠b感監(jiān)測內(nèi)陸水體具有監(jiān)測范圍廣、速度快、成本低、便于進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢，還可以發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染源和污染物的遷移特征，遙感在內(nèi)陸水體監(jiān)測中發(fā)揮著越來越重要的作用（DoerfferandMurphy，1989；齊峰和王學(xué)軍，1999；Dek-keretal.，2001；Bukata，2005）。　　根據(jù)遙感器利用的電磁波段的不同，遙感可以分為可見光/近紅外遙感、熱紅外遙感和微波遙感?？梢姽?近紅外遙感的電磁輻射能夠穿透一定深度的水體并被水中物質(zhì)反射回水面而到達(dá)遙感器，因此可見光/近紅外遙感能夠獲取水中物質(zhì)的信息，應(yīng)用范圍比較廣泛。到達(dá)熱紅外遙感器的熱紅外輻射往往是水體表面發(fā)射出的，無法表征水體內(nèi)部信息，因此熱紅外遙感一般只用于獲取水體表面溫度信息。微波遙感同樣無法穿透水體，一般用于獲取影響水面粗糙度的物質(zhì)（如油膜、滸苔、波高等）信息?？傊啾扔谥荒芴崛∷w表面部分信息的熱紅外遙感和微波遙感而言，能夠提取水中信息的可見光/近紅外遙感是水體遙感最為重要的數(shù)據(jù)源?！　±每梢姽?近紅外遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測水體稱為水色遙感。水色可以理解為水體的顏色，水色遙感就可以簡單的理解為通過水體的顏色來判斷水體的性質(zhì)。嚴(yán)格的講，水色遙感是利用可見光/近紅外遙感數(shù)據(jù)探測水體生物、物理、化學(xué)等要素的一門交叉應(yīng)用學(xué)科，是定量遙感的一個(gè)重要應(yīng)用方向?！　∷b感的原理可以簡單描述如下（Mobley，1994）：如果太陽輻射在入射到水面以前的輻射光譜特征是已知的，當(dāng)其入射到水體時(shí)其輻射光譜特征被改變，這種改變是主要由水體的吸收和散射決定的，當(dāng)然也就是由該水體中各種組分的類型和濃度決定的；一部分被改變的太陽輻射最終被反射出水體，進(jìn)而被遙感器接收到；如果已知不同的物質(zhì)如何改變太陽輻射，如隨波段變化的吸收、散射特征，那么可以期待從改變的太陽輻射中推出水中存在的物質(zhì)組成及其濃度?！　∷b感最初發(fā)展并應(yīng)用于海洋水體，稱為海洋水色遙感或者海色遙感。隨著內(nèi)陸水體生態(tài)環(huán)境問題的逐漸突出、水資源緊缺及水環(huán)境質(zhì)量的下降，遙感器的空間分辨率不斷提高，海洋水色遙感的理論和方法被逐步應(yīng)用于內(nèi)陸水體，并結(jié)合內(nèi)陸水體光學(xué)特性，發(fā)展為內(nèi)陸水體水色遙感?！　?nèi)陸水體水色遙感雖然源于海洋水色遙感，但是由于內(nèi)陸水體與海洋水體尤其是大洋開闊水體的光學(xué)特性存在明顯差別，因此海洋水色遙感的很多理論和方法無法直接應(yīng)用于內(nèi)陸水體水色遙感。水色遙感中通常根據(jù)水體的光學(xué)特性將水體分為兩類，水體光學(xué)特性僅由浮游植物及其降解物決定的大洋開闊水體稱為Ⅰ類水體，水體光學(xué)特性受浮游植物、非色素懸浮物和黃色物質(zhì)共同影響的近海和內(nèi)陸水體稱為Ⅱ類水體（MorelandPrieur，1977；GordonandMorel，1983）?！　∶嫦蚬鈱W(xué)特性相對簡單的大洋水體的海洋水色遙感，在專用遙感器研制和遙感應(yīng)用模型研發(fā)等方面都已經(jīng)相對比較成熟，能夠支持業(yè)務(wù)化運(yùn)行；而面向光學(xué)特性相對復(fù)雜的內(nèi)陸水體，專用遙感器和遙感應(yīng)用模型還都在不斷的研究之中。目前，內(nèi)陸水體水色遙感能夠探測的水體要素可以分為五大類，分別為光學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)、物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和綜合指標(biāo)，每類指標(biāo)包含的水體要素分別如下所示（Bukata，1995）。　　光學(xué)指標(biāo)：離水輻射（離水輻亮度），遙感反射率（離水反射率），輻照度比，漫衰減系數(shù)，吸收系數(shù)，散射系數(shù)，光束衰減系數(shù)等?！　∩镏笜?biāo)：葉綠素a，有害藻類爆發(fā)，優(yōu)勢藻種類，水草類型等?！　∥锢碇笜?biāo)：懸浮物，透明度，濁度，水深，水底類型等?！　』瘜W(xué)指標(biāo)：有色溶解有機(jī)物，溶解有機(jī)碳等?！　【C合指標(biāo)：初級生產(chǎn)力，富營養(yǎng)化狀態(tài)等?！　「鶕?jù)可見光/近紅外遙感數(shù)據(jù)的光譜分辨率，可以將其分為多光譜遙感和高光譜遙感。多光譜遙感的出現(xiàn)早于高光譜遙感，最早應(yīng)用于內(nèi)陸水體遙感。高光譜遙感的出現(xiàn)為內(nèi)陸水體遙感帶來契機(jī)，極大地推動(dòng)了內(nèi)陸水體遙感的發(fā)展。　　1.2 多光譜遙感在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用　　多光譜遙感衛(wèi)星一般都有專門的應(yīng)用目標(biāo)，根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)可以分為陸地衛(wèi)星、海洋水色衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等。其中，在內(nèi)陸水體遙感中較為常用的是陸地衛(wèi)星和海洋水色衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星一般是宏觀的大尺度的，空間分辨率較低，不適于監(jiān)測面積較小的內(nèi)陸水體?！　?.2.1 陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用　　用于陸地資源和環(huán)境探測的衛(wèi)星一般稱為陸地衛(wèi)星。從1972年美國Landsat1發(fā)射開始，各國先后發(fā)射了多個(gè)系列的陸地衛(wèi)星，其中典型的陸地衛(wèi)星及其遙感器技術(shù)指標(biāo)見表1.1?！　andsat-TM可以說是陸地衛(wèi)星多光譜遙感器的代表，各種陸地衛(wèi)星多光譜遙感器的波段設(shè)置與Landsat-TM大同小異。由于Landsat-TM的使用歷史較長，數(shù)據(jù)豐富，因此它也是在內(nèi)陸水體遙感中應(yīng)用最為廣泛的陸地衛(wèi)星多光譜遙感數(shù)據(jù)源。Landsat-TM每個(gè)波段的技術(shù)指標(biāo)見表1.2?！　￡懙匦l(wèi)星的特點(diǎn)是多波段掃描，遙感器的光譜探測范圍主要集中在可見光至近紅外譜段，一般包括4～6個(gè)波段；每個(gè)波段光譜分辨率都不高，一般為25～70nm；一般具有中高空間分辨率，通常為10～30m。　　陸地衛(wèi)星應(yīng)用到內(nèi)陸水體遙感的優(yōu)勢是較高的空間分辨率，這對于空間尺度遠(yuǎn)小于海洋的內(nèi)陸水體是非常有益的；而且陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)源非常豐富，因此陸地衛(wèi)星在內(nèi)陸水體遙感中的應(yīng)用較為廣泛。早在1972年Landsat1發(fā)射后，其搭載的多光譜掃描儀（MSS）數(shù)據(jù)就開始被用于內(nèi)陸水環(huán)境的評價(jià)中（Kritikosetal.，1974）。之后各種陸地衛(wèi)星多光譜遙感數(shù)據(jù)被不斷應(yīng)用到內(nèi)陸水體監(jiān)測中，促進(jìn)了內(nèi)陸水體遙感的發(fā)展（Milleretal.，2005）?！　￡懙匦l(wèi)星多光譜遙感器具有較少并且光譜范圍較寬的波段，不能捕捉內(nèi)陸水體細(xì)微的光譜特征；利用陸地衛(wèi)星多光譜遙感數(shù)據(jù)反演內(nèi)陸水體要素的時(shí)候一般采取基于統(tǒng)計(jì)回歸的經(jīng)驗(yàn)方法，其中使用的多光譜波段及波段組合形式往往都是采用枚舉比對的方法進(jìn)行確定的，模型的反演結(jié)果通常不穩(wěn)定?！　?.2.2 海洋水色衛(wèi)星數(shù)據(jù)在內(nèi)陸水體中的應(yīng)用　　用于海洋探測的光學(xué)遙感衛(wèi)星一般稱為海洋水色衛(wèi)星。海洋面積占地球的3/4，由于各國對于海洋資源和環(huán)境的日益重視，能夠探測海水內(nèi)部要素的海洋水色衛(wèi)星得到了蓬勃發(fā)展，從1978年海洋水色衛(wèi)星CZCS發(fā)射開始，各國先后發(fā)射了多顆海洋水色衛(wèi)星，其中典型的海洋水色衛(wèi)星及其遙感器技術(shù)指標(biāo)見表1.3?！　≡诤Ｑ笏l(wèi)星中，CZCS是開創(chuàng)者，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件和理論方法的欠缺，CZCS的波段設(shè)置并不完善。之后1997年發(fā)射的SeaWiFS成為海洋水色衛(wèi)星遙感器的代表，它的八個(gè)波段是根據(jù)具體的海洋水色遙感應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)的。后面的很多海洋水色衛(wèi)星（COCTS的前八個(gè)波段、OCM-2等）的設(shè)置都與SeaWiFS大同小異。SeaWiFS每個(gè)波段的技術(shù)指標(biāo)及其主要用途見表1.4。　　表1.4SeaWiFS每個(gè)波段的技術(shù)指標(biāo)及其用途　　波段中心波長/nm波段寬度/nm主要用途　　141220黃色物質(zhì)（紫外光吸收）244320葉綠素（藍(lán)光吸收）349020葉綠素（藍(lán)/綠光吸收）451020葉綠素（綠光吸收）555520葉綠素，低濃度懸浮物（綠/黃光反射）667020大氣校正，高濃度懸浮物776540大氣校正886540大氣校正　　相比于陸地衛(wèi)星遙感器來說，海洋水色衛(wèi)星遙感器的波段位置和光譜分辨率都更利于內(nèi)陸水體遙感應(yīng)用。而且，海洋水色衛(wèi)星的輻射定標(biāo)精度比較高，且具有較高的信噪比，對于提取水體弱信號(hào)中的信息非常重要。此外，海洋水色衛(wèi)星的重返周期非常短，這對于開展內(nèi)陸水環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測是十分有益的。另外，隨著海洋水色衛(wèi)星硬件的日益成熟，海洋水色遙感的理論和方法也越來越深入，這對于內(nèi)陸水體遙感的理論和方法研究具有很好的借鑒意義。因此，海洋水色衛(wèi)星為推動(dòng)內(nèi)陸水體遙感應(yīng)用起到了重要作用。　　由于海洋水色衛(wèi)星是為探測海洋水體而專門設(shè)計(jì)的，海洋水體與內(nèi)陸水體的光學(xué)特性存在一定的差異，因此海洋水色衛(wèi)星應(yīng)用到內(nèi)陸水體遙感時(shí)也會(huì)遇到一些困難。海洋？4？　　水色衛(wèi)星的空間分辨率一般較低，通常在1km左右，因而無法應(yīng)用于小型內(nèi)陸水體。海洋水色衛(wèi)星的波段動(dòng)態(tài)范圍和波長位置也是針對于相對清潔的海洋水體設(shè)計(jì)的，不一定適用于相對渾濁的內(nèi)陸水體?！　?.3 高光譜遙感在內(nèi)陸水體應(yīng)用中的優(yōu)勢　　1.3.1 高光譜遙感簡介　　在遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多光譜掃描成像之后，20世紀(jì)80年代初期光學(xué)遙感進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段――高光譜遙感（童慶禧等，2006）。高光譜遙感全稱是高光譜分辨率遙感，是指用很窄且通常連續(xù)的光譜通道對地物遙感成像的技術(shù)。高光譜遙感在可見光到短波紅外波段的光譜分辨率高達(dá)納米（nm）數(shù)量級，通常具有波段多的特點(diǎn)，光譜通道多達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)，且各光譜通道間往往是波長連續(xù)的，因此高光譜遙感又被稱為成像光譜（imagingspectrometry）遙感?！　「吖庾V遙感區(qū)別于多光譜遙感的最大特征是高光譜圖像中每個(gè)像元都具有一條連續(xù)的、高光譜分辨率光譜曲線。傳統(tǒng)多光譜遙感只能接收個(gè)別波段的地物反射信息，而這些波段間的反射信息都缺失了，所以多光譜遙感無法全面地捕捉地物光譜特征，而高光譜遙感技術(shù)的出現(xiàn)為這一問題提供了解決之道。由于高光譜遙感器的光譜通道很窄且波長連續(xù)，因而高光譜遙感能連續(xù)地刻畫每個(gè)像元的反射光譜，而不再是像多光譜遙感那樣，只能在某些不連續(xù)的波長上獲取地物反射信息?！　?.3.2 高光譜遙感監(jiān)測內(nèi)陸水體優(yōu)勢分析　　高光譜遙感數(shù)據(jù)能夠捕捉內(nèi)陸水體精細(xì)的光譜特征?！　∮傻孛婀庾V儀測量得到的一條太湖夏季水面遙感反射率光譜曲線，等效為Hyperion高光譜遙感器和LandsatTM多光譜遙感器光譜曲線，如圖1.1所示。可以觀察到Hyperion反射率是一條連續(xù)的曲線，能夠捕捉到精細(xì)的光譜特征。例如，可以獲取到625nm附近由藻藍(lán)素吸收引起的反射谷，為提取藻藍(lán)素濃度提供可能。相比而言，Land-satTM反射率則僅有個(gè)別光譜通道，無法捕捉到細(xì)致的光譜特征，如藻藍(lán)素的光譜特征，進(jìn)而無法提取與藻藍(lán)素相關(guān)的信息。因此高光譜遙感一方面可以提取更多的水體要素，另一方面還可以提高水體要素的提取精度?！　?nèi)陸水體的光學(xué)特性由多種物質(zhì)共同作用決定，每種物質(zhì)都有其自身的光譜特征，包括吸收峰、吸收谷、熒光峰等。這些光譜特征一般覆蓋較窄的波長范圍，通常在10nm級，而且不同物質(zhì)的光譜特征還有可能對應(yīng)鄰近的波長。此時(shí)，光譜響應(yīng)范圍較寬（幾十至上百納米）的多光譜遙感數(shù)據(jù)就很難捕捉和定位這些光譜特征，至少很難捕捉相當(dāng)一部分光譜特征?！　?nèi)陸水體光學(xué)特性的區(qū)域性和季節(jié)性差異也比較大。一方面是由于不同區(qū)域內(nèi)陸水體的浮游植物類型、懸浮物類型和粒子譜分布、黃色物質(zhì)來源不盡相同；另一方面是由于內(nèi)陸水體中各種物質(zhì)的光學(xué)特性隨季節(jié)變化比較大。這就導(dǎo)致了內(nèi)陸水體中各種物質(zhì)的光譜特征也可能隨著區(qū)域和季節(jié)而變化。此時(shí)，波段數(shù)量較少的多光譜遙感數(shù)據(jù)就很難捕捉到這些光學(xué)特性的變化?！　「吖庾V遙感在內(nèi)陸水體遙感理論和方法研究中具有重要優(yōu)勢，促進(jìn)了各種水體要素光譜特征及其時(shí)空變化規(guī)律的研究，發(fā)展了諸如基于水體要素光譜特征的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、基于全譜段光譜的光譜匹配和優(yōu)化模型、基于光譜指數(shù)的判別模型等許多水體要素反演和判別模型。　　因此，高光譜遙感在內(nèi)陸水體遙感中具有非常重要的意義，它為內(nèi)陸水體遙感應(yīng)用向深度和廣度發(fā)展帶來了契機(jī)?！　?.4 內(nèi)陸水體遙感常用的高光譜遙感器簡介　　高光譜遙感器又稱為成像光譜儀或高光譜成像儀，按照平臺(tái)可以分為地面、機(jī)載、和星載。其中，地面高光譜遙感器大多數(shù)不成像，即常說的地物光譜儀。大部分地物光譜儀是在空氣中使用的，可以在水面以上測量水體的反射率光譜，還有一些特殊的地物光譜儀可以在水中使用，測量水下不同深度的反射率光譜。地物光譜儀測量的反射率光譜可以用于分析水體組分的光譜特征，進(jìn)而構(gòu)建水體組分高光譜遙感反演模型，還可以用于評價(jià)航空/航天高光譜遙感數(shù)據(jù)的大氣校正結(jié)果。地物光譜儀通常在水體高光譜遙感試驗(yàn)中使用，本書第3章將詳細(xì)介紹常用地物光譜儀及水體光譜測量方法等內(nèi)容?！　〕上竦母吖庾V遙感器一般可以分為兩種：一種是波段連續(xù)的；另一種是波段離散的。波段連續(xù)的成像光譜儀一般不針對專門應(yīng)用，而是從遙感器硬件技術(shù)角度出發(fā)，盡量滿足各種應(yīng)用需求；成像光譜儀最早都是搭載在飛機(jī)上，2000年以來才出現(xiàn)衛(wèi)星搭載的成像光譜儀。波段離散的高光譜成像儀一般是針對專門應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，一般都是搭載在衛(wèi)星上的?！　　?/pre>








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