Результаты дистанционного зондирования в видимом диапазоне для оценки динамики прибрежной зоны восточной части Финского залива РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РГГМУ) Кафедра ЮНЕСКО дистанционного зондирования и моделирования в океанографии Сычев В.И., Смирнова Ю.Е., Батура А.А. Семинар Берега восточной части Финского залива: современное состояние и устойчивое развитие 1 февраля 2008 г., РГГМУ
31
Embed
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ( РГГМУ )
Результаты дистанционного зондирования в видимом диапазоне для оценки динамики прибрежной зоны восточной части Финского залива. РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ( РГГМУ ) Кафедра ЮНЕСКО дистанционного зондирования и моделирования в океанографии - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Результаты дистанционного зондирования в видимом
диапазоне для оценки динамики прибрежной зоны восточной части
Финского залива
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РГГМУ)
Кафедра ЮНЕСКО дистанционного зондирования и моделирования в океанографии
Сычев В.И., Смирнова Ю.Е., Батура А.А.
СеминарБерега восточной части Финского залива:
современное состояние и устойчивое развитие
1 февраля 2008 г., РГГМУ
Из числа параметров состояния водных объектов практический интерес представляют мутность, цвет
морской воды и глубина мелководных участков прибрежной зоны
Цвет морской воды
Для определения цвета морской воды из космоса используются изображения, полученные для синего и зеленого каналов, отношение которых определяет значение хлорофилла А.
Алгоритмы для перевода значений пикселов в величины конкретного геофизического параметра, опираются на эмпирические соотношения, полученные при обобщении результатов сравнения спутниковых данных о цвете морской воды с измеренной концентрацией пигмента хлорофилла в пробах воды, взятых с борта корабля в том же месте и в то же время.
В таком эмпирическом уравнении концентрация хлорофилла в столбе воды рассчитывается, исходя из соотношения излучения LW, измеренного спутником в двух частотных каналах. По данным Coastal Zone Color Scanner, (Гордон и др., 1983)
где C – концентрация хлорофилла в поверхностных слоях в мг пигмента /м3, а LW (443), LW (520), и LW (550) излучение на длинах волн 443 (синего канала), 520, и 550 нм (зеленого канала). C13 используется при C13 < 1.5 мг/м3; в других случаях используют C23.
Этот способ позволяет рассчитывать концентрацию хлорофилла с точностью 50% в широком диапазоне от 0,01 до 10 мг/м3
Концентрация хлорофилла в восточной чисти Финского залива в июле 2006 и 2007 гг.
• Мутность можно оценить по излучению, рассеянному на взвешенных в воде частицах в диапазоне (551 нм, прибора MODIS спутников Terra и Aqua).
• Это может быть минеральная взвесь, детрит, терригенный осадок, фитопланктон и др. , но в основном этот в этом диапазоне показано распределение минеральной и детритной компонент взвешенного в воде вещества
Сравнительная оценка данных в восточной чисти Финского залива в июле 2006 и 2007
гг.
Концентрация хлорофилла и нормализованное восходящее излучение воды в диапазоне 551 нм, в восточной части Финского залива летом 2006 и 2007
гг.
Определение глубины мелководных участков
Информация о глубине по данным ДЗ используется часто используется для восполнения данных (Bullard, 1983; Pirazolli, 1985) для мелководных участков, при определении контуров береговой линии (Джапп и др., 1985) и для навигационных целей. Такая информация не может быть основным источником о неоднородностях рельефа дна. Основной ограничивающий фактор – недостаточно высокое пространственное разрешение. Мелководные участки малых масштабов часто не регистрируются из-за того, что их размеры меньше размера пиксела.
Спутниковые датчики, используемые для определения глубины моря
Принцип измерения глубины при помощи ДЗ
Принцип, используемый при картировании глубин с помощью дистанционного зондирования, основан на том, что в зависимости от длины волны световые лучи проникают в воду на различную глубину.
Io - интенсивность луча, входящего в слой,
p - путь, пройденный световыми лучами, k - коэффициент ослабления, зависящий от длины волны.
Id - интенсивность светового луча после ослабления
при прохождении слоя воды толщиной d
Уравнение линеаризуется логарифмированием по е
Принцип измерения глубины (Лизенга, 1978 г.)
Восходящее излучение Rw определяется как функция альбедо дна
g – функция коэффициента диффузного ослабления для падающего и восходящего излучения
Глубина z по данным одного диапазона видимого излучения
Уточнение производят по комбинации двух каналов в виде уравнения регрессии
где
Метод определения глубины зоны проникновения (ЗП).
Метод Джаппа предполагает,что:1) ослабление света является экспоненциальной функцией глубины. 2) качество воды (и следовательно k) не изменяется в пределах изображения, и 3) альбедо дна является довольно постоянным (неизменным).
На примере анализа данных спутника IKONОS известно, что максимальная глубина проникновения в различных диапазонах:синего цвета (канал 1, 445 - 516 нм) - до 30 м в чистой воде,
зелёного цвета (канал 2, 506 - 595 нм) – до 15 м, красного цвета (канал 3, 632 - 698 нм) – до 5 м, ближнем инфракрасном (канал 4, 757 - 853 нм) – до 0,5м.
Спектральные характеристики спутников IKONOS и LANDSAT
Многозональные диапозоны Размер пиксела (м)IKONOS/Landsat
Спектральный диапазон (нм)IKONOS/Landsat
1: Синий 4 /3.2 445-516 / 450-520
2: Зелёный 4 /3.2 506-595 / 530-610
3: Красный 4 /3.2 632-698 / 630-690
4: Ближний ИК 4 /3.2 757-853 нм / 780-900
Панхроматический 1 / 0,82 526-929
Схема распространения зон глубин проникновения по Джаппу
Исследуемый район. Полигон Лебяжье
Изменение очертаний береговой линии. Лебяжье.
((VSEGEIVSEGEI, 2007), 2007)
((GoogleGoogle, 200, 20022))
Исследуемый район. Лебяжье
Исходные изображения1 канал 2 канал
3 канал 4 канал
Характеристики восходящего излучения
Пример отражательных свойств двух типов вод
Карта отложений оснований восточной части Финского залива(VSEGEI, 2005)
60 00
59 55
29 40
- 1
- 2- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
Kotlin is l.
D eveloped by M .Spiridonov, D .R yabtchouk, V .Shahverdov, G .Suslov a t a ll.