刘忠华
- 作品数：20 被引量：142H指数：7
- 供职机构：南京师范大学地理科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程自动化与计算机技术天文地球理学更多>>
- 基于半分析方法的内陆湖泊水体总悬浮物浓度遥感估算研究被引量：20
- 2011年
- 根据生物光学原理,通过对总悬浮物吸收占水体总吸收比例光谱的分析,确定适宜总悬浮物浓度反演的波段范围;结合以往学者对太湖等水体固有光学特性的研究成果,运用最小二乘法,确定生物光学模型的相关参数,建立了浑浊湖泊水体总悬浮物浓度的单波段估算模型.结果表明,在短波波段,总悬浮物的吸收占水体总吸收的比例较高,出现光饱和现象,不适合总悬浮物浓度的反演;在732～850 nm波段范围悬浮物吸收比例相对较小,是总悬浮物浓度反演的较适宜的波段范围.在该波段范围所建立的总悬浮物浓度单波段反演模型的平均相对误差低于24%,RMSE低于18 mg/L,其中反演效果最好的波段位于825 nm处.该方法反演总悬浮物浓度效果优于传统的经验算法.
- 施坤李云梅刘忠华徐祎凡徐昕马万泉陆超平
- 关键词：总悬浮物太湖巢湖生物光学模型
- 巢湖水体漫衰减系数特性及其影响因子分析被引量：4
- 2011年
- 根据2009年6月巢湖32个样点的实测数据,分析巢湖水体各组分的吸收、后向散射特性以及水体漫衰减系数光谱特征,并通过Lee模型计算各影响因子对漫衰减系数的贡献率,在此基础上,进一步探讨巢湖水体漫衰减系数与各衰减因子浓度的关系.结果表明,非色素颗粒物、有色可溶性有机物(CDOM)吸收均随着波段增加呈现不断衰减趋势,400～660 nm范围内,色素颗粒物吸收的贡献率较平稳,在675 nm处由于色素强吸收,其贡献率在该处形成峰值,此后迅速下降,且色素颗粒物吸收贡献率与非色素吸收贡献率呈现此消彼长的趋势,纯水吸收的贡献率则随着波长不断增加,682 nm以后成为漫衰减最重要影响因子,颗粒物后向散射的贡献率先增大,在571 nm处达到最大,之后贡献率不断减小并维持第二主导因子地位.漫衰减系数与主要衰减因子浓度的相关分析显示,漫衰减系数与悬浮物中无机颗粒物的相关性最好,其次是有机颗粒物,与叶绿素a的相关性较差,532 nm处漫衰减系数与色素颗粒物、非色素颗粒物以及aCDOM(440)等衰减因子浓度的相关关系好于440 nm、676nm、735 nm等波段.
- 金鑫李云梅王桥刘忠华王彦飞张红尹斌徐祎凡徐昕
- 关键词：漫衰减系数散射巢湖
- 基于层次分析法的滇中经济区土地资源集约利用研究被引量：7
- 2013年
- 研究土地资源的集约利用,有利于改变目前城镇土地粗放开发经营管理模式,对解决当前城镇化进程中建设用地需求旺盛及土地供应不足矛盾具有重要的意义.本研究以2009年云南省统计年鉴数据为数据源,利用层次分析法分析了滇中经济区42个县区土地资源的集约利用情况.结果表明:(1)滇中经济区42个县区城镇建设用地土地利用集约度指数位于57.27～86.79之间,经济区内部各县区之间差异较大,分值的结构构成呈偏态分布,中低分值的评价单元比重过高.(2)在集约度分值区域分布上,分数较高的均位于城市的市区,较低的为远离城市的偏远县,昆明市区的集约利用水平最高.(3)建设用地集约度的高低与土地投入状况和二、三产业发展水平有比较大的关系.
- 乔伟峰曾洪云李云梅刘忠华李芳慧
- 关键词：土地集约利用层次分析法土地资源
- 滇池水体总悬浮物散射系数参数化模型被引量：5
- 2010年
- 总悬浮物的散射系数是水体非常重要的固有光学量之一,散射系数的参数化研究,对于水体生物光学模型的构建具有非常重要的意义.2009年9月对滇池水体25个样点进行野外采样,对滇池水体水质参数、悬浮物的吸收、散射特征进行分析,并利用乘幂模型对散射系数进行参数化,分析了模型精度与色素颗粒物吸收之间的关系,进而改进乘幂模型.结果表明,在色素颗粒物吸收较强的波段,普通乘幂模型的平均相对误差为0.08,模型改进后相对误差缩小为0.02;在色素颗粒物吸收较弱的波段,会出现模型的过修正,这主要取决于色素颗粒物的吸收,因此,没有必要对乘幂模型进行修正.
- 施坤李云梅朱利吕恒王彦飞金鑫刘忠华徐祎凡徐昕
- 关键词：散射系数滇池总悬浮物
- 内陆水体后向散射系数模拟研究被引量：2
- 2011年
- 在利用半分析方法结合光学闭合原理模拟水体后向散射系数的过程中,参考波长的选择对最终结果有较大影响.为了得出最佳参考波长的影响因子,利用太湖、巢湖和滇池的野外实测数据,对后向散射系数进行模拟,进而分析水体的最佳参考波长与其对应的水质参数浓度之间的变化规律.同时,建立了太湖、巢湖和滇池水体的后向散射系数曲线的幂函数光谱模型,获得的光谱指数分别为2.643±0.317、2.719±0.242、1.638±0.534.结果表明:①以整个湖泊为研究对象时,最佳参考波长随着湖泊水体中总颗粒物浓度cSPM、有机颗粒物浓度cSPOM和叶绿素浓度cCHL平均值的增大而向长波方向移动,太湖、巢湖和滇池水体的最佳参考波长分别为695、720和730 nm;②以单个湖泊的各个样点为研究对象时,由于内陆湖泊光学特性的复杂性,最佳参考波长的影响因子存在一定差异,但cSPM是一个共同的影响因子.此外,过高的cCHL将削弱水质参数浓度与最佳参考波长间的规律性;③在以无机颗粒物为主的水体中,后向散射系数与总颗粒物浓度之间存在更好的相关性,如在太湖水体中,R2达到0.852.
- 张红李云梅黄家柱刘忠华徐祎凡徐昕郭宇龙檀静
- 关键词：后向散射系数
- 太湖春季水体固有光学特性及其对遥感反射率变化的影响被引量：7
- 2012年
- 吸收特性和后向散射特性是水体重要的光学特性,同时也是建立生物光学模型的基本参数。利用2009年4月太湖春季实测数据,结合生物光学模型推导了太湖春季水体颗粒物后向散射系数,分析了太湖春季水体的吸收特性和后向散射特性,并利用经验正交分解方法对遥感反射率变化的影响因子进行了分析。结果表明:(1)非色素颗粒物是影响太湖春季水体吸收特性的主导因子,色素颗粒物和有色可溶性有机物(CDOM)对总吸收(不包含纯水)的贡献相对较小,且色素颗粒物在梅梁湾湖区的包裹效应明显大于其他湖区。(2)颗粒物后向散射系数与总悬浮物和无机悬浮物具有很强的相关性(相关系数均在0.88以上),与有机悬浮物的相关性相对较弱(相关系数均在0.73以下),且水体中多次散射对水面总辐亮度有较大的贡献,平均贡献率高达93.46%。(3)利用经验正交分解方法将遥感反射率变化光谱分解成3个正交因子,3个正交因子总共解释了约99%的遥感反射率变化信息,其中,第一正交因子解释了93%的变化信息,第二和第三正交因子分别解释了5%和1%的变化信息。通过对各正交因子与水体不同组分的吸收和后向散射系数进行相关性分析得出,颗粒物的后向散射对水面反射光谱的形成具有非常重要的影响,太湖春季水体遥感反射率的变化主要取决于无机颗粒物的吸收和后向散射,有机颗粒物对遥感反射率的变化影响较小。
- 刘忠华李云梅吕恒檀静郭宇龙
- 关键词：后向散射系数遥感反射率经验正交分解太湖
- 巢湖水体漫衰减系数空间差异及其遥感反演被引量：3
- 2011年
- 根据2009年6月巢湖32个样点的实测数据,分析巢湖水体漫衰减系数光谱特征、主导因子、空间分布规律以及400-700nm各波段Kd与Kd(490)之间的关系,并在此基础上,建立了Kd的遥感反演模型.结果表明:巢湖水体Kd具有一致的光谱特征,400-600nm之间Kd随波长的增加呈指数衰减趋势,在600-700nm之间的变化较小,部分点位在波长675nm附近出现峰值,700-900nm之间Kd呈现出类似于纯水的吸收光谱特征;巢湖中无机颗粒物是水体漫衰减的主导因子,有机悬浮物影响次之,CDOM的影响最小;巢湖东半湖区Kd(490)普遍高于西半湖区,巢湖中部Kd(490)等值线分布较密集,湖区其他部分则相对稀疏;利用591、702、842nm处的遥感反射率进行多元线性回归反演得到的Kd(490)与实测Kd(490)之间的平均相对误差为7.85%;同时,400-550nm波段范围内,可以利用线性关系和Kd(490)对Kd(λ,λ≠490nm)进行参数化表示,在550-700nm波段范围则可采用常数与Kd(490)的乘积来表示Kd(λ,λ≠490nm).通过遥感反射率反演Kd(490),进而推算Kd(λ),其结果与实测Kd之间的平均相对误差为6.14%.
- 金鑫李云梅王桥刘忠华王彦飞尹斌张红徐祎凡徐昕朱利吴传庆
- 关键词：漫衰减系数多元线性回归参数化巢湖
- 基于半分析模型的太湖春季水体漫衰减系数K_d(490)估算及其遥感反演被引量：5
- 2012年
- 漫衰减系数是水体重要的光学参数,是水生态系统的重要影响因素.利用2009年4月和2010年5月太湖实测数据,基于光学闭合原理,首先求解出490 nm处水体总的吸收系数[a(490)]和后向散射系数[bb(490)],进而研究了其与模拟的环境一号卫星多光谱数据不同波段遥感反射率之间的关系,在此基础上构建了太湖春季水体Kd(490)反演的半分析模型并将其应用到环境一号卫星影像上进行了太湖春季水体Kd(490)的遥感反演.结果表明,①基于光学闭合原理,可以较为准确地求解出a(490)和bb(490),a(490)实测值与求解值的平均相对误差为17.1%,bb(490)与模拟的环境一号卫星第四波段的遥感反射率具有很好的指数关系;②本研究所构建的模型具有较好的精度和稳定性,利用与卫星影像准同步的地面采样点对模型进行验证,得出模型反演的平均相对误差为21.6%,均方根误差为1.68 m-1;③太湖春季水体Kd(490)具有较强的空间差异性,太湖北部和东太湖大部分区域为Kd(490)的低值区,太湖西部和南部为Kd(490)的高值区,而太湖中部大部分区域介于两者之间.
- 刘忠华李云梅李瑞云吕恒檀静郭宇龙
- 关键词：漫衰减系数环境一号卫星太湖
- 基于QAA算法的巢湖悬浮物浓度反演研究被引量：6
- 2012年
- QAA(quasi-analytical algorithm)算法基于辐射传输原理,估算水体后向散射系数,是目前较为成熟的半分析模型方法.2009年6月对巢湖水体进行野外实测,在获得遥感反射率、吸收衰减系数、悬浮物浓度(cTSM)等数据的基础上,构建了巢湖水体cTSM的近红外双波段反演模型,并将QAA算法计算得到的后向散射概率作为输入,以期提高cTSM的反演精度.结果表明,①对巢湖水体而言,807 nm和834 nm是构建近红外双波段模型的最佳波段,807 nm处的单位散射系数为0.411 m2.g-1,834 nm处的单位散射系数为0.395 m2.g-1;②利用QAA算法计算得到的巢湖水体的后向散射概率为0.029,将该值输入反演模型后,cTSM的反演精度与输入其他经验值相比得到明显提高,反演值与实测值的均方根误差RMSE和平均相对误差绝对值MAPE分别达到12.143 mg.L-1和24.378%;③在cTSM较高的站点(近似高于30 mg.L-1),利用近红外双波段模型反演的悬浮物浓度结果更为稳定和可靠.
- 张红黄家柱李云梅徐祎凡刘忠华徐昕
- 关键词：巢湖悬浮物浓度近红外
- 太湖、巢湖水体总悬浮物浓度半分析反演模型构建及其适用性评价
- 总悬浮物浓度是水体重要的水质参数。本研究利用太湖春季一、秋季和巢湖夏季多期野外实测数据,通过对生物光学模型进行合理的简化构建适用于太湖、巢湖水体总悬浮物浓度反演的半分析模型,并将该模型应用于MERIS和环境一号卫星高光谱...
- 刘忠华李云梅檀静郭宇龙周莉刘阁
- 关键词：总悬浮物太湖巢湖
- 文献传递
