[發(fā)明專利]基于高光譜遙感的顆粒有機(jī)碳監(jiān)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011094893.2
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112362544B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李云梅;徐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京吉澤信息科技有限公司;南京師范大學(xué)
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N21/17;G01N21/47;G01N21/53;G01N21/31
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

1.一種基于高光譜遙感的顆粒有機(jī)碳監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

通過高光譜遙感傳感器測得水面光譜，進(jìn)而得到水面遙感反射率；

通過后向散射式傳感器測得水下光譜，進(jìn)而得到水體的后向散射系數(shù)；

根據(jù)所述水面遙感反射率和后向散射系數(shù)得到浮游植物于620nm波長處的吸收系數(shù)，進(jìn)而通過回歸分析的方法得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度；

根據(jù)560nm、709nm波長處的遙感反射率反射峰值和674nm波長處的遙感反射峰谷值得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值；

根據(jù)所述內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值和內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度得到外源顆粒有機(jī)碳濃度，實現(xiàn)對水體中顆粒有機(jī)碳的監(jiān)測；

在所述根據(jù)所述水面遙感反射率和后向散射系數(shù)得到浮游植物于620nm波長處的吸收系數(shù)，進(jìn)而通過回歸分析的方法得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度中，

浮游植物于620nm波長處的吸收系數(shù)aph(620)為：

其中，R_rs(*)表示*nm波長處的遙感反射率，a_w(*)表示純水在*nm波長處的吸收系數(shù)，b_b(778)表示水體在778nm波長處的后向散射系數(shù)；

內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度C_end為：

C_end＝v1×aph(620)+v2

其中，v1和v2表示回歸方程系數(shù)；

在所述根據(jù)560nm、709nm波長處的遙感反射率反射峰值和674nm波長處的遙感反射峰谷值得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值中，比值R_end為：

其中，a、b表示回歸系數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的顆粒有機(jī)碳監(jiān)測方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值和內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度得到外源顆粒有機(jī)碳濃度中，外源顆粒有機(jī)碳濃度為C_ter：

C_ter＝C_poc-C_end

其中，C_poc為總有機(jī)碳濃度，且

3.一種基于高光譜遙感的顆粒有機(jī)碳監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

高光譜遙感傳感器，用于測量得到水面光譜；

后向散射式傳感器，用于測量得到水下光譜；

內(nèi)置顆粒有機(jī)碳監(jiān)測裝置的終端設(shè)備，所述內(nèi)置顆粒有機(jī)碳監(jiān)測裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，分別與所述高光譜遙感傳感器和后向散射式傳感器通信連接，用于獲取所述水面光譜和水下光譜；

水面遙感反射率獲取模塊，用于根據(jù)高光譜遙感傳感器測得的水面光譜得到水面遙感反射率；

后向散射系數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)后向散射式傳感器測得的水下光譜得到水體的后向散射系數(shù)；

運算模塊，用于根據(jù)所述水面遙感反射率獲取模塊得到的水面遙感反射率和后向散射系數(shù)獲取模塊得到的后向散射系數(shù)得到浮游植物于620nm波長處的吸收系數(shù)，進(jìn)而通過回歸分析的方法得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度；根據(jù)560nm、709nm波長處的遙感反射率反射峰值和674nm波長處的遙感反射峰谷值得到內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值；及根據(jù)所述內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值和內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度得到外源顆粒有機(jī)碳濃度，實現(xiàn)對水體中顆粒有機(jī)碳的監(jiān)測；

在所述運算模塊中，浮游植物于620nm波長處的吸收系數(shù)aph(620)為：

其中，R_rs(*)表示*nm波長處的遙感反射率，a_w(*)表示純水在*nm波長處的吸收系數(shù)，b_b(778)表示水體在778nm波長處的后向散射系數(shù)；

內(nèi)源顆粒有機(jī)碳濃度C_end為：

C_end＝v1×aph(620)+v2

其中，v1和v2表示回歸方程系數(shù)；

在所述運算模塊中，內(nèi)源顆粒有機(jī)碳占總有機(jī)碳濃度的比值R_end為：

其中，a、b表示回歸系數(shù)。