淤泥质潮滩沉积物含水量遥感反演模型研究
海岸带淤泥质潮滩和Ⅱ类水体悬浮泥沙遥感信息提取与定量反演研究
海岸带淤泥质潮滩和Ⅱ类水体悬浮泥沙遥感信息提取与定量反演研究【摘要】：海岸带地处海陆之交，它凭借其自身丰富的自然资源和优越的地理位置成为国际竞争和开发的重要区域，淤泥质潮滩和Ⅱ类水体悬浮泥沙是其重要的研究对象。
淤泥质潮滩作为海陆相互作用的敏感地带，滩面泥泞、潮沟密布、变化频繁，常规的地形测量难度极大。
由于淤泥质潮滩具有一些能被可见光和近红外传感器探测到的特征，所以遥感技术为其地形信息的提取和定量反演提供了广阔的前景。
本文在分析淤泥质潮滩的动力沉积、动力地貌特点和光谱信息特征的基础上，以长江口淤泥质潮滩为研究对象，进行了植被、潮沟、潮滩和水体的边界线等信息的提取。
而且，笔者在国际上首次系统利用多时相卫星遥感图像水边线高程反演技术，以伶仃洋大铲湾淤泥质潮滩、温州地区温州湾和乐清湾不同部位淤泥质潮滩、长江口地区不同部位淤泥质潮滩为研究对象，确定了其潮滩岸线的变化，从而对其不同部位潮滩坡度及淤积和侵蚀速度进行了计算，得到的数据弥补了研究区潮滩常规地形测量资料的不足。
研究结果表明该方法对我国淤泥质潮滩冲淤变化遥感定量反演具有重要的应用价值。
我国主要沿岸及近海水域的绝大部分水体都属于Ⅱ类水体，悬浮泥沙是其最重要的水色参数之一，沿岸及近海水域水体含沙量时空分布是分析河口海岸冲淤变化、估算河流入海物质通量、研究海洋沉积速率的重要参数，河流入海泥沙量的剧烈变化往往影响并引起海岸线及滩涂的明显变化。
本文在分析悬浮泥沙光谱信息特征的基础上，以长江口和伶仃洋悬浮泥沙为研究对象，进行了沿海水流流态、最大浑浊带、悬沙锋等信息的提取。
为加深对悬浮泥沙的规律性认识和进行定量研究，笔者以长江口横沙岛新民港潮滩表层沉积物和浙江象山港湾顶潮滩表层沉积物为悬沙样本，使用ASD双通道地物波谱仪、后向散射测量仪HS6、LS-100Q激光粒度仪等仪器进行了含沙水体固有光学量和表观光学量同步观测水槽试验。
对得到的不同浓度含沙水体的反射光谱特征曲线进行了处理，并且对其光谱特性进行了分析。
长江口淤泥质潮滩高程遥感定量反演及冲淤演变分析
长江口淤泥质潮滩高程遥感定量反演及冲淤演变分析【摘要】：淤泥质潮滩作为陆海相互作用的敏感地带，滩面泥泞、潮沟密布、变化频繁，常规地形测量难度较大。
由于淤泥质潮滩具有一些能被可见光和近红外传感器探测到的特征，所以遥感技术为其地形信息提取和定量反演提供了广阔的前景。
本论文首先利用多时相卫星影像资料及海图资料，结合实地调查完成了上海市不同时期的滩涂资源解译工作，统计结果为探明上海市滩涂资源总量及其变化规律提供了科学依据。
利用遥感水边线方法和数值模型建立淤泥质潮滩的数字高程模型(DEM)。
作者在分析长江口区不同浓度水体与背景地物光谱特征的基础上，利用多时相卫星遥感影像，采用决策树方法及区域增长算法提取水边线信息，提高了水边线提取效率和精度。
利用国际上成熟的水动力数值模型(Delft-3D)模拟卫星过境时刻的潮位。
最后，对具有高程值的水边线系列利用不规则三角网(TIN)完成插值，生成潮滩的数字高程模型。
将得到的初始高程模型输入水动力模型，细化原来的地形条件重复运行模型，并将模型结果与水边线提取结果对比，进一步微调潮滩地形，直到模型模拟的水边线与卫星影像提取的水边线满足精度要求为止。
作者以九段沙为主要研究对象，为消除潮滩冲淤变化的影响，选取相近年份的遥感数据为数据源，利用上述方法建立了不同时间段内的潮滩高程模型，并通过对比分析研究了长江口深水航道工程对九段沙冲淤演变的影响。
以多时相高分辨率航空影像为数据源，在分析潮滩的动力沉积、动力地貌和光谱信息特征的基础上，进行了崇明东滩潮沟信息的提取。
根据上述的提取结果研究了Horton定律在崇明东滩潮沟系统中的适用条件，并利用Horton定律及分形分维理论从定量角度分析潮沟形态变化。
利用水边线高程反演技术，结合实测潮沟宽深比资料实现了潮沟地形反演，使潮滩地形得到更精细的刻画。
利用大量的实测植被光谱及生态调查数据，利用主成份分析方法(PCA)分析了潮滩植被光谱信息与生态环境因子的关系，并以此为基础将植被覆盖度指数(FVC)、潮滩高程、潮沟等信息作为植被分类的辅助信息。
基于深度学习的土壤水分遥感反演技术研究
基于深度学习的土壤水分遥感反演技术研究土壤水分是影响植物生长及农业生产的关键因素之一，然而土壤水分空间和时间上的变化却相对较为复杂和难以获取。
近年来，随着遥感技术的发展和深度学习算法的广泛应用，基于深度学习的土壤水分遥感反演技术逐渐成为研究热点。
一、土壤水分遥感反演技术的现状传统的土壤水分遥感反演技术主要基于经验模型和物理模型。
经验模型主要基于统计学原理和实验数据建立的经验模型，如多元回归模型、神经网络模型等；物理模型则基于土壤水分的物理性质，如电磁学、微波散射等进行反演。
但是，这些方法在模型的构建和实施过程中存在一些局限性，如模型复杂、精度难以保证等问题。
基于深度学习的土壤水分遥感反演技术则针对传统方法的不足，通过神经网络的结构优化、特征提取及数据处理等方面的创新，提高了土壤水分的反演精度。
这种方法无需设置太多的先验知识和预定参数，而是通过大量高质量的数据学习土壤水分与遥感数据的关系，从而取得更高的准确率。
二、深度学习在土壤水分反演中的应用深度学习通常包括卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network，RNN)和变换器(Transformers)等。
它们可以从大量土壤水分遥感图像中学习出高性能的土壤水分反演模型，从而反演出更加精确的土壤水分信息。
其中，CNN常用于遥感图像的特征提取，它可以使用卷积层和池化层等操作，提取图像的空间特征。
此外，在反演精度上表现较好的RCNN模型则将CNN和RNN相结合，使得模型可以对时序数据进行处理，从而更准确地反演土壤水分含量。
三、深度学习的发展趋势虽然目前基于深度学习的土壤水分遥感反演技术已经取得了很大的进展，但同时也存在许多问题需要解决。
比如，如何处理遥感数据中的噪声、影像遥感分辨率等影响反演精度的问题。
未来基于深度学习的土壤水分遥感反演技术还需要继续进行算法创新和模型优化，以进一步提高模型的精度和泛化能力。
遥感驱动的土壤水分动态模拟模型及应用
遥感驱动的土壤水分动态模拟模型及应用近年来，随着遥感技术的迅猛发展，利用遥感技术可以迅速获得大尺度的区域性土壤水分动态数据，土壤水分模拟模型被广泛应用于农业、灌溉和水利工程等相关计算和研究中。
因此，研究遥感技术驱动的土壤水分动态模拟模型以及它的应用，在农业科学研究中已成为重要研究课题。
一、遥感驱动的土壤水分动态模拟模型1、土壤水分模型的构建土壤水分动态模型的构建需要建立在定量的土壤物理性质、土壤水流物理、生态学和水文学规律等基础之上，通过分析传统土壤水分模型，研究者可以充分挖掘土壤水分动态变化机制，建立遥感控制的土壤水分动态模型，表征土壤水分各因素之间的相互影响关系。
2、遥感数据融合研究者需要将遥感技术融入到土壤水分动态模型中，以提高模型的正确性和准确性，针对特定地区的遥感参数数据和土壤参数数据，研究者可以构建出精细的土壤水分模型，这些参数包括：地形、土地覆盖率、影像特征参数（NDVI、LST等）、降雨特征参数、气象参数等。
3、数据拟合与计算土壤水分动态模型的建立需要结合多源遥感数据和本地观测数据，进行模型训练和拟合，使模型与实际数据呈一定类似程度，最终形成满足土壤水分动态模型预测的高精度模型。
二、应用1、农业使用遥感技术控制的土壤水分动态模型，可以实现土壤水分实时监测，对于农业种植有重要意义，可以清楚了解土壤水分存量、流域平衡及正常灌溉时水量的补给量等，实现农业水分管理和农业收益的最大化。
2、灌溉与水利水利工程建设中需要充分考虑土壤水分动态情况，遥感驱动的土壤水分动态模型可以在涉及大尺度水利工程建设过程中有效地模拟研究灌溉和水保设施的水文地质演变规律，以精准决策、降低投资成本。
3、生态学研究土壤水分还与生态系统的健康发展息息相关，研究人员可以基于遥感驱动的土壤水分动态模型，探索土壤水分更加定量、精确的变化规律，为其他生态学研究提供重要的参考数据。
土壤含水量高光谱遥感定量反演研究进展
土壤含水量高光谱遥பைடு நூலகம்定量反演研究进展
刘 影 1,2，姚艳敏 1,2
（1农业部农业信息技术重点实验室，北京 100081； 2中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081）
摘 要：高光谱遥感因其光谱信息丰富，在土壤含水量的反演中得到了广泛的应用。通过对土壤含水量
遥感监测方法进行了归纳总结，对比分析了微波法、热红外法、光学法和高光谱法监测土壤含水量的优
缺点以及适用范围；重点分析总结了土壤含水量高光谱遥感定量方法，简要阐述了统计模型和机理模型
反演土壤含水量的研究进展，特别对辐射传输模型和几何光学模型 2 个机理模型进行了说明，将近年来
国内外学者在基于机理模型的土壤含水量遥感反演研究中获得的成果进行了归纳总结，并提出了存在
的问题以及今后的研究方向。
关键词：高光谱；土壤含水量；遥感反演；机理模型
中图分类号：TP79
文献标志码：A
论文编号：casb15090128
Research Progress of Soil Moisture Quantitative Inversion by Hyperspectral Remote Sensing Liu Ying1,2, Yao Yanmin1,2
微波法可以监测土壤表层几厘米到几十厘米的土 壤含水量，具有稳定的物理基础，即水分和干土的介电 常数相差较大 ，土壤含水量越高 ，介电常数也越高 ，所 以可以通过微波信号判断土壤介电常数的大小来获取 土壤含水量。微波监测法包括主动微波监测法和被动 微波监测法 2 种。在主动微波监测方面，目前的研究 主要是利用统计方法建立土壤含水量与后向散射系数 之间的函数关系来反演土壤含水量 ，如 Dobson 等 、 [1] Oh 等[2]、Shi 等[3]对裸土的水分含量进行了反演研究 ； Roger 等[4]、鲍艳松等 对 [5] 于有植被覆盖的地表土壤含 水量进行了反演研究 ，取得较为理想的结果。被动微 波监测的本质是利用微波辐射计测得物体的亮温 ，然 后与土壤含水量建立经验统计关系或通过已有的物理 模型反演土壤水分含量，如 Njoku[6]、乔平林[7]等进行了 亮温与土壤水分之间的关系研究 ，并建立二者的回归 方程；Jackson 等[8]针对大尺度范围内的土壤含水量制 图进行了研究。微波监测法的优点是能够不受天气条 件限制，全天时、全天候工作，对植被、土壤具有一定的 穿透能力 ，监测精度较高。缺点是难以消除植被覆盖 以及地表粗糙度对土壤水分含量反演的影响。
植被含水量的遥感反演方式
Chen等在用Landsat数据反演含水量时发现短波红外位于1550～1750nm波段较佳,并且发现1640nm、2130nm波段处对水分的吸收很敏感。 在研究EWT和FMC的关系时发现,对于桉树叶,其近红外波段反射光谱与FMC有很好的相关性,而短波红外波段的反射光谱与EWT高度相关。 其中C为生化组分含量,N为入选的波段数,α0、αi分别为回归常数和第i个回归系数,D(λi)为入选的波段光谱值。 Penuelas等也发现用近红外波段的一阶导数的最小值或其所在的波长能清楚地指示RWC状况的变化。
2:水分的敏感光谱波段
大量的研究表明植被水分对热红外波段 (6. 0～15. 0μm)、近 红外(700～1300nm)和短波红外(1300～3000nm)波段比较敏感。
自1963年提出以冠层温度指示植被水分亏缺以来,冠层温度法 成为诊断作物水分状况的一个重要手段。
30多年来,有关科学家相继提出了参考温度法、胁迫积温法、 作物缺水指标法以及水分亏指数法等,并在田间以及区域尺度上展 开了大量的应用研究。
植被含水量的定义
• 常用含水量表示方法有三种:
• 叶片含水量FMC( Fuel Moisture Content )
• 相 对 含 水 量RWC( Relative Water Content )
• 等效水深EWT ( Equivalent Water Thickness)
• FMC =(FW-DW)/(FW or DW) ×100 %
1:植被含水量光谱反演原理
• 每一种物质对不同波长的电磁波的吸收和反射都不同,物质的这种 对不同波段光谱的响应特性叫光谱特性。植被光谱诊断便是基于 植被的光谱特性来进行的。
黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演的开题报告
黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演的开题报告一、研究背景黄河是中国重要的河流，其流域面积广，流域内的土壤和沙壤正在不断退化，导致土壤侵蚀和泥沙淤积。
黄河在流经山东省东营市的入海口处，泥沙和淤泥的输送量相当大，海域水动力条件十分复杂，常常出现泥沙再悬浮现象。
同时，全球海面气象参数的准确反演对于研究气候变化、海洋环境等有着重要的意义。
因此，研究黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容1.了解黄河口海域水动力环境和泥沙输送情况。
2.使用数值模拟方法，建立黄河口海域泥沙再悬浮数值模型，研究风浪对于泥沙再悬浮的影响。
3.运用遥感技术，获取全球海面气象参数数据，并对数据进行处理和分析，反演出海面气压场、风场和海表面温度参数。
4.综合数值模拟结果和遥感数据结果，分析黄河口海域风浪对全球海面气象参数的影响。
三、研究意义1.为黄河口海域泥沙再悬浮现象的预测和防治提供科学依据，对于保护水生态环境和防止水土流失具有重要意义。
2.对全球海面气象参数的准确反演有着重要的意义，对气候变化、海洋环境等领域具有指导作用。
3.研究基于数值模拟和遥感技术的相结合方法，具有实际应用的价值。
四、研究方法1.采用数值模拟方法，建立黄河口海域泥沙再悬浮数值模型，并通过模型验证、误差分析等方法进行模型优化。
2.运用遥感技术，获取全球海面气象参数数据，并对数据进行统计分析和处理。
3.将数值模拟和遥感数据进行整合和分析，研究风浪对黄河口海域泥沙再悬浮的影响以及对全球海面气象参数的影响。
五、预期成果1.建立黄河口海域泥沙再悬浮数值模型，研究风浪对泥沙再悬浮的影响。
2.获取全球海面气象参数数据，并进行遥感反演和分析。
3.在综合数值模拟结果和遥感数据结果的基础上，分析黄河口海域风浪对全球海面气象参数的影响，提出相应的防治措施。
空间插值与遥感反演的潮滩沉积物类型精度对比
１ 数 据准 备
研究 区选 在江 苏射 阳河 口南侧 的粉 沙淤泥 质潮滩 （ ２ 。９ ２ 。４ ３ 。２ ３４ ， 图 ｌ １ ０２ ～１ Ｏ３ ３４ Ｅ， ～３ 。８ Ｎ） 见 。采 样 范
收 稿 日期 ： ０ ９ ０ — ０ ２ ０ ４３
资助项 目： 国家 自然 科 学 基金 项 目
第 ２ ８卷第 ４期
２ｌ Ｏ Ｏ年 ｌ ０月
海
洋
科
学
进
展
Ｖｏ１ ８ Ｎ Ｏ ．２ ．４ （ｃ ｏ ｒ ） ｔ ｂｅ ，２０ 】０
Ａ ＤＶ ＡＮ ＣＥＳ Ｉ Ｎ Ｍ Ａ ＲＩ Ｅ Ｓ ＥＮＣＥ Ｎ ＣＩ
空 间插 值 与 遥 感 反 演 的 潮 滩 沉 积 物 类 型 精 度 对 比
物 类 型 总体 分 类精 度 均 为 ８ ． ， 高 光 谱 遥感 反演 出 的沉 积 物 组 分 分 布 图 能 较好 的反 映 出沉 积 物 组 分 的 空 １ ７９ 但 ＇ ４异 质 性 特 征 ， 积 物 类 型 的分 布也 具 有 更 明 显 的 空 间 变化 规 律 ， 现 出 由低 潮 位 向岸 、 沉 呈 由潮 沟 向滩 面 颗 粒 逐 渐 变 细 的
潮 滩滩 面高 程 的 高 光谱 定 量 遥 感 反 演 方 法 研 究 （ ０ ００ ４ ； 育 部 高 校 博 士 点 基 金 项 目 ４６６４）教
海
洋浅 水 地 形 遥 感反 演 的关 键 技 术研 究 （ ０ ８ ３ ９ ０ ７ ２ ０ ０ １ ００ ）
作 者 简 介 ： 晓 丹 （ ９ ３） 女 ， 郑 】 ８ ， 河北 省邢 台人 ， 士研 究 生 ， 要 从 事 海洋 信 息 技 术 方 面研 究 ． — ｉ： ｈ ｎ ｘａｄ ｎｉ ｌ６ ｃｉ 硕 主 Ｅ ｍａｌ ｚ ｅｇ ｉｏａ ｚ ２ ．ｏ ＠ ｎ ＊通 讯 作 者 ， 副教 授 ， 要从 事 海 洋 信 息 技术 及海 洋 动 力 过 程方 面 研 究 ． ｉ ｈ ｎ ｄ ｎ ＠ ｎｎ ．ｄ ．ｒ 主 Ｅ ｍａ ：ｚａ ｇ ｏ ｇ ｊｕ ｅ ｕＣｌ ｌ
基于泥沙因子的水深遥感反演模型
ｔ ｅＳ ｕｈＰ ｓａ ｅ ｎｔｅＹ ｎ ｔｅＲ ｖ ｒ ｓ ａｙ Ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ａ： ） ｈ ｘ ｏ ｅ ｔ ｌ ｄ ｌ ｃ ｎ ｅｔ ｔ ｔｅｗａｅ ｅ ｔ ｏ ｔ ｏ ｔ ａｓ ｇ ａ ｇｚ ｉｅ ｔ ｒ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｄｔ ｔ １ ｔ ｅｅ ｐ ｎ ｎｉ ｅｓ ａ ｓｉ ｅ ｈ ｔｒ ｐｈ ｈ ｉ ｈ Ｅ ｕ ｓ ｈ ａ ｍｏ ｍａ ｄ
基于泥沙 因子 的水深遥 感反演模 型
闰 峰 。王艳姣
（： 京 师范 大学 减灾 与 应 急管 理研 究院 ， 京 １０ ７） １北 北 ０８ ５ （：中 国气象 局 国家气 候 中心 ， 京 １０ ８） ２ 北 ００１
摘
要：针 对悬 浮泥 沙影 响 水体 遥 感 测深 精 度 的 问题 ， 择 长 江 口南 港 至南 槽 为研 究 区 ， 过 对遥 感 测 深方 法 研究 ， 合悬 选 通 结
ｔ ｅ ｒ ｍｏ ｅ ｓ ｎｓ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｅｅ ｓｃ ｎ ｔｕ ｔ ｄ ｂ ｘ ｒｍｅ ｔ ｌ ｈ ｅ ｔ ｅ ｉ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｒ ｍ ｔｒｗａ ｏ ｓｒ ｃ ｅ ｙ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｏ ｓａ ｄ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｎｇ ｐ ｍｅ ｈ ｄ ｎ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔｒｄ ｐ ｈ ｗａ ｅ ｅ ｔ ｒ ｔｉ ｖ ｌｍｅｈ ｄ ｏｗｅ ｋ ｎ ｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆｓ ｓ ｅ ｄ ｄ ｓ ｄ ｍｅ ｔｔ ｅ ｔ ｅ ｓｎ ａ ｈ ｍ ｅｒ ． ｅ ｓ ｄ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｔ ａ ｎ ｌ ｅｒｅ ａ ｔ ｏ ｓｔ ａ ｅ ｈ ｆ ｃ ｕ ｐ ｎ ｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｍｏ ｅｓ ｎ ｉ ｇ ｂ ｔ ｙ ｔｙ Ｔｈ ｔ ｙ ａ ｅ ｓ ｈｅＳ ｕ ｈ Ｃｈ ｎ ｅ ｏ ｕ
滩海水深遥感反演模型应用研究
摘要 ： 研究船舶准确探测滩海水深 的信息问题。 由于海水 深度不 同， 散射特征和输入均有信号衰减 ， 影响准确探测定 位。传
统 探 测 方 法 利 用 船 载声 纳 测 深 方 法 测 量 难 度 大 ． 新 速 度 慢 。 为 了弥 补 不 足 ， 出 了遥 感 探 测 滩 海 水 深 的 方 法 ， 用 遥 感 的 更 提 利 水 深 探 测 技 术 可快 速获 取 大面 积 的滩 海 水 深 信 息 ， 根据 遥感 反 演 水 深 的基 本 原 理 ， 用 我 国渤 海 滩 海 光 学 数 据 和 实 测 水 深 采
以准确定位 的结 论＿ 。王艳姣 等 （ ０６） ６ ］ ２ ０ 利用 Ｅ Ｍ＋ Ｔ 遥感 图 像反射率和实测水深值 之 间的相关性 ， 建立 了动 量 Ｂ Ｐ人 工 神经 网络水深反演模型 。 为非线 性映射 的神经 网络模 型能 认 较好地反演 出水深分布 。
ｗａｅ ｐｔ ａｃ ｌｔｏ ｎｄ ｂａｈ ｍ ｅｒｃ ｍ ａ ｉ ｇ ｉ ｈａｌｗ ｔｒ ａｅ ｔｒｄｅ ｈ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ａ ｔｙ ｔｉ ｐｐ ｎ ｎ ｓ ｌｏ ｗａ ｅ ｒａ． Ｋ ＥＹＷ Ｏ ＲＤ Ｓ： ｔｃ ｌｒ ｍ ｏｅ ｓ ｎｓｎｇ；Ｃｏ ｓａ ｏ ｅ； Ｂａｈｙ ｔ ｅ ｒｅ ａ ｄｅ Ｏｐ ｉａ ｅ ｔ ｅ ｉ ａ ｔｌｚ ｎ ｔ ｍｅｒ ｒ ｔｉ ｖ ｍｏ ｌ ｙ ｌ
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确提取 地 物信 起着关 键作 用 。同时潮 滩表 层沉 积物 含水 量与 潮滩 的高 程 、 潮 侵率 等要 素有关 ， 因此准确 提
取潮滩 沉积 物含 水量有 助 于进 一步 了解 潮滩 特性 ， 推 动相关 科学 研究 的开 展 以及潮 滩资 源 的开发利 用＿ ｓ ］ 。
目前针 对潮滩 沉积 物含水 量 的遥感研 究 主要集 中在 多光 谱遥 感解 译方 面 ， 代 表性 的研 究有 ： 张鹰 等 结 合地表 实测 光谱 和 同步 含水量 测量 ， 建立 了潮 滩沉 积物 含水 量 的遥感 反演模 型 ， 初 步获取 了潮 间带 光滩 区的 含水量 空 间分布 ， 结果 表 明利用 遥感 技 术快 速获 得潮 间 带沉 积物 含 水量 是可 行 的 ； 沈 永 明等 利用 Ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ ＴＭ 遥感 影像 进行 多种 图像处理 ， 找出 Ｔ Ｍ 图像 与潮滩 表层 沉 积 物含 水 量相 关 系数 绝 对值 最 高 的数 字 图像
利 用含 水量 一反 射 率指 数 衰 减 模 式 建 立 单 波 段 模 型 ， 同 时参 考 ４种 植 被 指 数 的 形 式 构 建 含 水 量 指 数 ， 建 立适用 于 潮 滩环 境 的含 水 量 反 演 波 段 组 合 模 型 ， 实现 了 沉积 物 含 水 量 的遥 感 反 演 。研 究 结 果 显 示 ： 对 反 射 率 数 据 利 用 干 土 反 射 率进 行 归 一 化处 理 后 构 建 的 ＮＥ ＷＣ Ｉ （ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ） 归一 化 增 强 型 含 水 量 指 数 模 型 的含 水 量 反 演 效果 最 佳 。在 含 水 量 结 果 中 ， 除 了砂 类别 反 演 的确 定 性 系数 Ｒ 为０ ． ６ ７ ５以 外 ， 粉砂 、 砂质粉 砂、 粉 砂 质砂 、 粘 土 质 粉 砂 等 ４种 沉积 物 类 型反 演 的确 定 性 系数 均 在 ０ ． ８ ３以上 ； 当不 考 虑 沉 积 物 类 型 时 ， Ｎ Ｅ ＷＣ Ｉ 指 数 模
处 理方 法 ， 然后 结合 傅立 叶变换 处理 ， 实现 了潮 滩沉 积物 含水 量模 型 的推算 。以上这 些方 法虽然 可 以从遥感
影像 中提取沉 积物 含水量 ， 但是 由于许 多地 物光 谱 吸收特 征在 吸 收深度 一半 处 的宽度 为 ２ Ｏ ～４ ０ ｎ ｍ， 因而 多
光谱 传感 器不 足 以用 于沉 积物含 水量 监测 ， 无 法准确 反 映 潮滩 沉 积 物含 水 量 的变 化 ＿ ６ ］ 。为 了构 建更 加 适合
第３ ２卷 第 １ 期
２ ０ １ ４年 １月
海
洋
科
学
进
展
Ｖｏ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． １
ＡＤＶＡＮＣＥ Ｓ Ｉ Ｎ Ｍ ＡＲＩ ＮＥ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ
Ｊ ａ ｎ ｕ ａ ｒ ｙ ，２ ０ １ ４
淤 泥质 潮滩 沉积 物 含 水 量 遥 感 反 演 模 型 研 究
潮滩 是海陆 交互作 用 的地带 ， 拥有 丰富 的生 物 、 海 洋能 等资 源 ， 对 人类 生 活和经 济活 动具 有重要 意 义口 ］ 。 淤泥 质潮 滩是潮 滩 的一种 重要类 型 ， 在 我 国分布 广泛 。 由于其 自身 的 自然 特性 以及潮 汐 水 位变 动 等 因素 的 影响， 遥感 是研究 和监 测淤 泥质潮 滩地 物信 息变 化 的重 要技 术 手 段＿ ２ ］ 。对 于 潮滩 地 区 而 言 ， 其 独 特 的水 动 力及 沉积 动力环 境使得 地表 反射率 光谱 受到 沉积 物粒 径 、 含 水量 等 因素 的影 响 ， 其 中水分 对利 用遥 感手段 准
尹 君 ， 张 东 ， 刘 鑫， 陶 旭
（ 南京师范大学 地理科学学 院， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ２ ３ ）
摘 要 ： 潮 滩 沉 积 物 含 水 量 是表 征 潮 滩 地 物 信 息 的 一 个 重 要 特 征 量 ， 它 影 响 着 遥 感 提 取 潮 滩 地 物 信 息 的准 确 性 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ 一 ｌ ｌ 一 ３ Ｏ
资助项 目： 中国科学 院数字地球重点实验室开放基 金项 目——基 于多源遥感的潮滩表层沉积物输运趋势模拟研究 （ ２ ０ １ ２ Ｉ Ｄ Ｅ ０ １ ０ ） Ｉ 国家 自然科学基金一 一 浅海潮流振 荡边界层 动力特性及悬沙垂直 分布研究 （ ４ １ ０ ７ ６ ０ ０ ８ ） ； 江苏高校优势学科 建设工程项 目——潮 滩表层沉积物空间运移趋势的高光谱遥感监测研究
潮滩 区的沉积 物含水 量遥 感反演 模 型 ， 以便 从影 像光 谱 信息 中快 速 、 准 确 地 获取 含水 量 信 息 ， 高 光谱 遥 感数
据 的应用 是一种 有效 解决 方案 。
据此 ， 本研 究通 过实验 室环境 下采 集不 同类 型沉 积物 样本 的含 水量 及 同步 的实测 光谱 曲线 ， 在对 波段反 射率 数据 进行统 计分 析 的基 础上 ， 结合 现有 的土 壤含 水量 简化 模型 形式 和常 用 的 ４种植 被 指数模 型形 式 ， 构