“?智利中南部的特點(diǎn)是有一系列起源于安第斯山脈的大湖。這個(gè)地區(qū)正面臨著越來(lái)越多的人為影響，這造成了這些湖泊的貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。雖然監(jiān)測(cè)方案通常基于有限的空間和時(shí)間覆蓋范圍，但遙感為大規(guī)模觀測(cè)提供了有利的工具，提高了我們?nèi)嫜芯亢磳傩灾笜?biāo)的能力。本文利用陸地衛(wèi)星5號(hào)TM、7號(hào)ETM+和8號(hào)OLI2A哨兵A/B MSI獲取的遙感影像，來(lái)研究地表水溫度(SWT)、濁度和葉綠素的季節(jié)性趨勢(shì)和湖內(nèi)變化。”

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?研究目的及內(nèi)容

Research purpose and content

? ? ?湖泊可以被視為環(huán)境變化的重要標(biāo)志，因?yàn)樗鼈儗?duì)環(huán)境的有關(guān)特征相對(duì)敏感，反應(yīng)迅速，而且它們還反映和納入了來(lái)自更廣泛的集水區(qū)和大氣的變化。在本研究中，應(yīng)用遙感技術(shù)，通過(guò)衛(wèi)星圖像預(yù)測(cè)并和實(shí)地觀測(cè)驗(yàn)證的關(guān)鍵參數(shù)(地表水溫度(SWT)、濁度和葉綠素a)來(lái)估計(jì)潘桂普里湖的水質(zhì)狀況。研究?jī)?nèi)容有以下3點(diǎn)：1)對(duì)照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)驗(yàn)證衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)，2)利用遙感評(píng)估季節(jié)模式和3) Panguipulli湖的湖水特征的湖內(nèi)變化。呈現(xiàn)具有代表性的總體平均季節(jié)趨勢(shì)，1998年至2018年的衛(wèi)星圖像(陸地衛(wèi)星5/7/8；SWT和濁度)和2016–2017(哨兵-2；葉綠素a)

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研究區(qū)域及數(shù)據(jù)

Research area and data

Panguipulli(39° 43′S，72° 13′W)被認(rèn)為是一個(gè)溫暖的單體湖，夏季分層(表面溫度21°C，湖底溫度9°C，溫躍層在接近秋季時(shí)達(dá)到40米的深度)和冬季環(huán)流(8月份同溫層溫度9°C)。流域內(nèi)的主要土地利用方式是原始森林(84%)和牲畜牧場(chǎng)(15%)。濕地占流域面積的1.2%，而城市和開放地區(qū)以及森林種植面積較少。使用的遙感數(shù)據(jù)為landsat5號(hào)專題成像儀(TM)、landsat7號(hào)增強(qiáng)型專題成像儀(ETM+)、landsat 8號(hào)運(yùn)行陸地成像儀(OLI)和哨兵-2號(hào)(A，B)多光譜儀器(MSI)的表面反射圖像。使用的近地表水溫度、濁度和葉綠素a的驗(yàn)證數(shù)據(jù)來(lái)自水資源總局國(guó)家最低湖泊控制網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

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研究方法

Research method

? ? ? 利用ACOLITE軟件(Windows版本20180419.0)對(duì)landsat衛(wèi)星圖像進(jìn)行了處理，該軟件使用SWIR參數(shù)進(jìn)行大氣校正，針對(duì)海洋和淡水進(jìn)行了優(yōu)化。利用sanp軟件中的Sen2cor模塊進(jìn)行哨兵-2號(hào)圖像的大氣校正。然后通過(guò)AWEI水體指數(shù)提取該湖泊水域面積。陸地衛(wèi)星8號(hào)圖像的溫度、濁度和葉綠素a指數(shù)直接用ACOLITE進(jìn)行分析。對(duì)于濁度，應(yīng)用了Dogliotti等人(2015) (T_Dogliotti)的單波段切換算法。對(duì)于葉綠素a，基于藍(lán)/綠波段比的海洋葉綠素雙波段(OC2v2)算法。用于計(jì)算自動(dòng)水提取指數(shù)(AWEI)、傳感器亮度溫度、濁度和葉綠素a的算法和衛(wèi)星波段，以及用于分析它們的軟件如表3

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研究結(jié)果

Research result

• landsat5/7/8號(hào)得出的SWT(表皮溫度)與原地SWT(整體溫度)呈線性相關(guān)(R2=0.86)，區(qū)域資源測(cè)繪數(shù)據(jù)(0.17)也證實(shí)了衛(wèi)星數(shù)據(jù)和實(shí)地?cái)?shù)據(jù)之間相對(duì)較好的相似性。

• 根據(jù)顯著性差異檢驗(yàn)系數(shù)(t)和事后檢驗(yàn)系數(shù)p表明：來(lái)自衛(wèi)星圖像的濁度和葉綠素含量a季節(jié)性長(zhǎng)期平均值在任何季節(jié)都沒有顯示出與原位數(shù)據(jù)的顯著差異。

• 衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，SWT的季節(jié)變化很大，整個(gè)湖泊的平均溫度從冬季的8.0攝氏度到夏季的17.5攝氏度不等。

• 秋季和夏季(1.3-1.6 FNU)的全湖平均濁度低于春季和冬季(2.2-2.4 FNU)

• 根據(jù)對(duì)五個(gè)地點(diǎn)葉綠素的季節(jié)性分析，只有夏季 (1.1μg·L-1)和秋季 (1.9μg·L-1)之間的差異是顯著的。

• 此外將3個(gè)變量在不同的季節(jié)做了相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)三個(gè)變量之間沒有明顯的關(guān)系:只有在冬季，SWT與葉綠素a顯著相關(guān)。

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小編觀點(diǎn)

Editor's View

本文的亮點(diǎn)可以體現(xiàn)在3方面：

• 利用遙感研究了智利的Panguipulli湖的季節(jié)性特征變化，體現(xiàn)了遙感手段在大尺度水文研究的優(yōu)勢(shì)。

• 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能夠?qū)醇竟?jié)和空間情況進(jìn)行更廣泛的觀測(cè)。

• 利用衛(wèi)星圖像繪制空間和季節(jié)變化圖有助于確定具有不同特征的湖泊地區(qū)，提升水資源管理戰(zhàn)略。

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文章來(lái)源

Article source

Huovinen P , Ramirez J , Caputo L , et al. Mapping of spatial and temporal variation of water characteristics through satellite remote sensing in Lake Panguipulli, Chile[J]. The ence of the Total Environment, 2019, 679(AUG.20):196-208.

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小編簡(jiǎn)介

Editor introduction

李輝，西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)業(yè)水土工程專業(yè)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的哨兵系列卫星_智利Panguipulli湖的卫星遥感水特征时空变化图的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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