olci波段

OLCI波段

1. 概述

OLCI(Oceans and Land Colour Instrument)波段是由欧空局(European Space Agency)开发的一种光学传感器,用于监测海洋和陆地的颜色。OLCI波段可以提供高质量、高分辨率的彩色图像,对于研究地球表面的光学特性和环境变化具有重要意义。

2. OLCI波段的特点

OLCI波段具有以下几个特点:

高空间分辨率

OLCI波段具有高空间分辨率,可以捕捉地球表面细微的颜色变化。这种高分辨率使得OLCI波段在陆地和海洋环境的监测和分析中非常有效。

多光谱波段

OLCI波段可以分析多个光谱波段,这些波段涵盖了可见光和近红外光谱。通过测量不同波段的光的反射率和吸收率,OLCI波段可以提供丰富的光学信息,帮助科学家研究地球表面的物理和化学特性。

高灵敏度

OLCI波段具有高灵敏度,可以检测非常微弱的光信号。这对于监测海洋和陆地的微弱颜色变化非常重要,可以提供对环境变化的及时和准确的反馈。

全球覆盖

OLCI波段安装在卫星上,可以提供全球范围的覆盖。这使得OLCI波段成为研究全球气候变化和环境保护的重要工具。

3. OLCI波段应用案例

海洋监测

OLCI波段在海洋监测中发挥着重要作用。通过测量海洋表面的颜色变化,科学家可以获取海洋中藻类浓度、溶解有机物含量、水色等信息。这些信息对于监测海洋生态系统的健康状况、水质污染以及浮游生物的分布和迁徙等方面具有重要意义。

陆地遥感

OLCI波段在陆地遥感中也具有广泛的应用。它可以提供土地覆盖类型、植被生长情况、土地利用等信息。这对于农业生产、土地管理、城市规划以及生态环境保护等方面都有很大的帮助。

气候变化研究

OLCI波段可以用于研究全球气候变化。通过监测海洋和陆地表面的颜色变化,科学家可以获得大气中的气溶胶、水汽含量以及碳循环等信息。这有助于了解气候系统的运行机制,预测未来的气候变化趋势,并提出相应的应对措施。

4. 总结

OLCI波段是一种用于监测海洋和陆地颜色的光学传感器。它具有高空间分辨率、多光谱波段、高灵敏度和全球覆盖等特点。OLCI波段在海洋监测、陆地遥感和气候变化研究等方面有广泛的应用。通过测量地球表面的光学特性,OLCI波段可以提供重要的环境信息,帮助科学家研究和保护地球。

海洋水色成像仪综述-历史与未来

海洋水色遥感器发展趋势初探 胡杨14213376 水文学及水资源 1 引言 海洋水色遥感是指利用地球轨道卫星上搭载的遥感仪器获得的海洋表层离水辐射亮度研究海洋现象或海洋过程的新兴遥感技术。海洋水色遥感的原理是通过卫星传感器接收信号的变化, 来反演水体中引起海洋水色变化的各种成分的含量, 如叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、可溶有机物含量等[1]。通常, 我们按照其光学性质的不同, 把海水分为一类水体(开阔大洋) 和二类水体(近岸海域) 。一类水体的水色主要由浮游植物及其伴生生物决定, 二类水体的光学成因则比较复杂, 但它也是水色探测的重点。因为它与人类关系最密切, 受人类的影响也最强烈。遥感技术是唯一一种能够在全局视野上监测海洋的技术手段, 通过它监测和研究一类水体和二类水体的水色, 并结合海面风场、温度场、洋流、海面波浪等数据, 人类能够更好地了解海洋并及时认知到海洋的动态变化。正因为如此, 近几年的海洋水色遥感技术方兴未艾, 被广泛地应用到气象预报、渔业规划、环境监测及领土划分等领域[2]。 海洋水色遥感起始于1978年美国国家宇航局的海岸带彩色扫描仪( CZCS) 的成功发射。尽管CZCS作为一次实验性质的尝试只有一年的工作计划, 但直到1986年之前, 它都持续提供着有实用性的数据[3]。随后, 到了上个世纪90年代中后期, 人类又陆续发射了模块式光电扫描仪(MOS) 、海洋水色温度扫描仪(OCTS) 、地球反射偏振和方向性探测仪(POLDER) 和海视宽视野传感器等。这些传感器的发射与应用使得人类对于海洋水色的探测逐渐变得成熟起来[4]。进入21世纪后, 人类面临着愈来愈大的环境挑战, 并由此带来了认识海洋和研究海洋的迫切需要。在此背景下, 遥感技术在海洋水色探测方面的应用越来越广泛, 一大批先进的海洋水色遥感器被搭载在了卫星平台上。比较有代表性的有美国Aqua和Terra卫星平台上的中分辨率光谱成像仪( MODIS) 、欧洲Envisat 1卫星平台上的中等分辨率成像频谱仪(MERIS) 、日本ADEOS 2卫星平台上的全球成像仪(GLI) 、印度遥感卫星IRS平台上的海洋水色监测仪(OCM) 、韩国多功能卫星Kompsat 平台上的海洋多光谱扫描成像仪(OSMI) 以及中国台湾福卫一号上的海洋水色照相仪(OCI)[5]。我国的海洋水色探测起步较晚, 但发展迅速。比较著名的有神舟3号上的中分辨率光谱成像仪(CMODIS) 、HY 1A及HY 1B上的水色水温扫描仪(COCTS) 、海岸带成像仪(CZI) 等, 它们是当前国际海洋水色遥感的主流传感器。 随着包括遥感技术在内的全球科学技术的不断进步, 更多功能强大的海水水色探测器将会被搭载到遥感平台上, 从而使得对于海洋水色的研究不断走向深入。未来几年新增的海洋水色传感器主要有可见光红外成像辐射仪(VIIRS) 、第二代海洋水色监视仪(OCM-2) 、地球静止海洋水色成像仪(Geo-stationary Ocean Color Imager, GOCI) 、海洋和陆地颜色仪(Oceanand Land Color Instrument, OLCI) 、第二代全球成像仪(SGLI) 、超光谱成像仪( HSI) 、以及改进型COCTS及CZI等[6][7]。

olci波段

OLCI波段 1. 概述 OLCI(Oceans and Land Colour Instrument)波段是由欧空局(European Space Agency)开发的一种光学传感器,用于监测海洋和陆地的颜色。OLCI波段可以提供高质量、高分辨率的彩色图像,对于研究地球表面的光学特性和环境变化具有重要意义。 2. OLCI波段的特点 OLCI波段具有以下几个特点: 高空间分辨率 OLCI波段具有高空间分辨率,可以捕捉地球表面细微的颜色变化。这种高分辨率使得OLCI波段在陆地和海洋环境的监测和分析中非常有效。 多光谱波段 OLCI波段可以分析多个光谱波段,这些波段涵盖了可见光和近红外光谱。通过测量不同波段的光的反射率和吸收率,OLCI波段可以提供丰富的光学信息,帮助科学家研究地球表面的物理和化学特性。 高灵敏度 OLCI波段具有高灵敏度,可以检测非常微弱的光信号。这对于监测海洋和陆地的微弱颜色变化非常重要,可以提供对环境变化的及时和准确的反馈。 全球覆盖 OLCI波段安装在卫星上,可以提供全球范围的覆盖。这使得OLCI波段成为研究全球气候变化和环境保护的重要工具。

3. OLCI波段应用案例 海洋监测 OLCI波段在海洋监测中发挥着重要作用。通过测量海洋表面的颜色变化,科学家可以获取海洋中藻类浓度、溶解有机物含量、水色等信息。这些信息对于监测海洋生态系统的健康状况、水质污染以及浮游生物的分布和迁徙等方面具有重要意义。 陆地遥感 OLCI波段在陆地遥感中也具有广泛的应用。它可以提供土地覆盖类型、植被生长情况、土地利用等信息。这对于农业生产、土地管理、城市规划以及生态环境保护等方面都有很大的帮助。 气候变化研究 OLCI波段可以用于研究全球气候变化。通过监测海洋和陆地表面的颜色变化,科学家可以获得大气中的气溶胶、水汽含量以及碳循环等信息。这有助于了解气候系统的运行机制,预测未来的气候变化趋势,并提出相应的应对措施。 4. 总结 OLCI波段是一种用于监测海洋和陆地颜色的光学传感器。它具有高空间分辨率、多光谱波段、高灵敏度和全球覆盖等特点。OLCI波段在海洋监测、陆地遥感和气候变化研究等方面有广泛的应用。通过测量地球表面的光学特性,OLCI波段可以提供重要的环境信息,帮助科学家研究和保护地球。

基于遥感的内陆水体叶绿素a监测研究

基于遥感的内陆水体叶绿素a监测研究 作者:李代伟吴天振姜祥乐张帆王滢李楠 来源:《赤峰学院学报·自然科学版》2022年第03期 摘要:对内陆水体开展叶绿素a浓度遥感反演和预测是水质治理与定量遥感领域的重要研究方向,但内陆水体的物质成分和理化性质相对复杂,实现高效且准确的遥感监测存在一定困难。文章梳理了水体叶绿素a的反演原理与光谱特征,归纳了国内外学者在内陆水体叶绿素a遥感监测研究中常用的数据与方法并分析了各自的优缺点与适用性,在此基础上总结了目前应用遥感方法监测内陆水体叶绿素a浓度所面临的实际问题以及未来研究的展望。 关键词:叶绿素a;遥感反演;内陆水体;水质监测;研究综述 中图分类号:X87 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2022)03-0014-07 内陆水体是人类赖以生存和发展的自然生态系统重要组成部分,在水源供给、抗旱排洪、交通航运、调节气候、提供生物栖息地、维护生态多样性等方面发挥着不可替代的重要作用。近年来,在人类活动与气候变化等因素影响下,内陆水资源、水环境与水生态均面临不同程度的问题和威胁,水体富营养化及引起的藻类水华是当前内陆水体普遍存在的污染问题,流域开发与生态协调间的稳态平衡逐渐受到有关部门的重视。 叶绿素a(Chlorophyll-a)是蓝藻进行光合作用的核心元素,并且在浮游生物体内含量相对稳定,便于在实验室条件下进行提纯分析,通过测定水体叶绿素a含量可以初步判定水体富营养化的程度,借以进一步把握水体质量状况。因此,对内陆水体叶绿素a浓度进行全范围长时序的动态监测是陆地水资源保护与修复的重要前提。而传统水质监测手段是通过大量实测点状数据来推及整个湖面的水质状况,这种传统监测方式费时费力成本较高,不适宜大面积水域进行短时序的水质监测。遥感技术作为一种基于波谱理论快速获取地表信息的新兴观测技术,具有大面积同步观测、周期动态成像、不受地面地形限制等优势。目前国内外大量学者利用遥感数据对于内陆江河、大型湖泊、水库库区与城市小型水体开展了叶绿素a浓度遥感监测。梳理基于遥感方式监测内陆水体叶绿素a浓度的相关理论基础与常用数据和方法并加以比较总结,对于加强流域水环境管理、污染源控制与生态文明建设具有重要现实意义。 1 叶绿素a浓度遥感反演原理 当太阳光线从大气射入内陆水体表面时,会在水汽界面发生反射、折射、吸收等光学现象,传感器最终捕获的水体光谱特征主要由其自身光学性质、水中物质成分、气象条件与传感器成像角度等因素共同决定。太阳光经过大气介质到达水面的过程中,小部分会被大气散射,其余大部分到达水面,传输到水面的光大部分被反射,剩下部分则进入水体。纯度较高的水体在可见光波段与光谱反射率之间的函数关系近乎线性,当纯水中出现其他物质时,水体的反射

基于欧洲航天局“哨兵-2A”卫星的太湖蓝藻遥感监测

基于欧洲航天局“哨兵-2A”卫星的太湖蓝藻遥感监测 李旭文;侍昊;张悦;牛志春;王甜甜;丁铭;蔡琨 【期刊名称】《中国环境监测》 【年(卷),期】2018(034)004 【摘要】欧洲航天局(ESA) 2015年6月23日成功发射“哨兵-2A”卫星,该卫星搭载的多光谱成像仪(MSI)在可见光(VIS)至短波红外(SWIR)波长区间配置了多种光谱波段/地面分辨率组合,可以获取大范围、较短重访周期、较高空间分辨率(10 m)的遥感影像.以太湖2016年6月13日MSI数据为例,在完成大气校正的基础上,分析了太湖典型地物类型光谱特征,采用归一化植被指数(NDVI)结合叶绿素反射峰强度(ρch1)构建的综合阈值法对贡湖湾的蓝藻水华信息进行了提取实验.结果表明:“哨兵-2A”卫星MSI影像质量清晰,可精细地反映植被、蓝藻、水体等典型地物类型的光谱特征;ρch1指数对中-高蓝藻聚集区与水生植被、轻度蓝藻聚集区与混合水体具有较好的分离能力;利用综合阈值法提取贡湖湾中-高蓝藻聚集区面积为60.37 km2,主要分布在贡湖北部沿岸、湖心和南部沿岸.“藻-水”混悬体面积为79.49 km2,贡湖湾东部蓝藻水华相对较轻. 【总页数】8页(P169-176) 【作者】李旭文;侍昊;张悦;牛志春;王甜甜;丁铭;蔡琨 【作者单位】江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036;江苏省环境监测中心,江苏南京210036

基于哨兵-3A卫星OLCI数据的最大叶绿素指数在太湖蓝藻水华监测中的应用

基于哨兵-3A卫星OLCI数据的最大叶绿素指数在太湖蓝藻水 华监测中的应用 LI Xuwen;ZHANG Yue;SHI Hao;JIANG Sheng;WANG Tiantian;DING Ming;CAI Kun 【摘要】欧洲航天局于2016年2月16日成功发射哨兵-3A卫星,搭载的水色遥感仪器(OLCI)提供了很好的海洋和内陆水体生态指标观测反演能力.基于OLCI获取的太湖L1b级遥感数据产品,利用OLCI Oa10、Oa11、Oa12波段计算了重要的水色/水生态遥感指标,即最大叶绿素指数(MCI),在此基础上初步分析了MCI在太湖蓝藻水华监测预警中应用效果.研究表明:①哨兵-3A卫星OLCI影像质量清晰,构建的MCI能够反映太湖水体叶绿素信号强度;(②与常用的归一化植被指数相比,在蓝藻没有明显积聚的藻-水混悬水域,MCI与叶绿素浓度有很好的关联,可更灵敏地反映叶绿素浓度的空间分布特征.MCI将在蓝藻监测上具有更好的适用性,可有效提高富营养湖泊蓝藻水华的预警预报精度. 【期刊名称】《中国环境监测》 【年(卷),期】2019(035)003 【总页数】10页(P146-155) 【关键词】哨兵-3A;OLCI;蓝藻;MCI;太湖 【作者】LI Xuwen;ZHANG Yue;SHI Hao;JIANG Sheng;WANG Tiantian;DING Ming;CAI Kun 【作者单位】;;;;;;

【正文语种】中文 【中图分类】X87 2016年2月16日,根据欧洲航天局(ESA)哥白尼计划哨兵-3A(Sentinel-3A)成功发射[1]。为保持对地观测能力的技术延续性,哨兵-3A卫星设计了新的传感器,可动态监测全球环境与安全状况,获得海洋、陆地、冰雪、大气的关键性遥感监测信息[2-4]。哨兵-3A卫星高度814.5 km,携带水色遥感仪器(OLCI)、海洋与陆地表面温度探测器(SLSTR)、合成孔径雷达(SRAL)、成像微波传感器(MWR)等4台仪器。OLCI是哨兵-3A的主要传感器之一,继承了中等分辨率成像频谱仪(MERIS)成功的水色光学遥感技术,在悬浮物、浮游植物、叶绿素浓度等水色/水生态遥感方面有很大的应用潜力。但该数据在大型湖泊蓝藻水华遥感监测的应用中几乎鲜有报道,因此,以蓝藻水华频发的太湖为例,采用最大叶绿素指数(MCI)算法提取蓝藻信息,以期发挥这一新型遥感数据源在太湖蓝藻水华遥感监测中的作用。 1 传感器性能原理 OLCI是哨兵-3A卫星的主要传感器之一,星下点分辨率300 m,通过扇形并排的5个相机以推扫模式对地成像,每个相机视场角为14.2°,相邻相机0.6°重叠,总的观测视场角为68.6°,5台相机得到1 270 km的刈幅,为了减少太阳在水面等形成的反射耀斑影响,总观测视场的主轴略朝西侧偏约12.6°[5-6],其成像几何图见图1。 图1 哨兵-3A卫星OLCI的成像几何图Fig.1 Basicimaging geometry of Sentinel-3A OLCI OLCI为公益性卫星遥感数据,在ESA的Copernicus Open Access Hub网站(https://scihub.

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