水体浊度论文-马绍对,李修华,艾矫燕,赵立安,王策

水体浊度论文-马绍对,李修华,艾矫燕,赵立安,王策

导读:本文包含了水体浊度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:叶绿素a,浊度,城市水体,光谱

水体浊度论文文献综述

马绍对,李修华,艾矫燕,赵立安,王策[1](2018)在《紫外-可见光去浊度反演水体叶绿素a含量》一文中研究指出城市景观水体的叶绿素a含量可直接反映其水质。紫外-可见光谱方法可快速低廉反演叶绿素a的含量,但城市水体水深较浅、浊度较高,容易对该波段光谱产生干扰。采用实验室培养的螺旋藻水样和浊度水样的混合水样来模拟城市景观水体环境,并使用UV—2600分光光度计获取混合水样的吸光谱数据;对吸光谱数据分别建立一元线性回归模型、偏最小二乘算法(PLS)模型和BP神经网络模型,以寻找降低水体浊度干扰的办法,为水体水质评价提供可靠参考数据。结果显示,BP神经网络预测模型可以同时预测混合水样中叶绿素a的浓度和浊度的浓度值,模型预测值与样本测量值之间的R~2为0. 997 2,并且模型的预测误差在5%以内。去浊度反演水体叶绿素a含量的能力最高;偏最小二乘算法模型测量值与预测值的R2为0. 999 4,模型的预测误差小于4%,但该模型在预测叶绿素a浓度时不能同时预测浊度值,去浊度反演叶绿素a含量的能力次之;一元线性回归模型的去浊度反演叶绿素a含量的能力最差。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年31期)

赵巧华,陈诗祺,陈纾杨[2](2018)在《水体浊度对风速、风向及其时间累积效应的响应——以太湖贡湖湾为例》一文中研究指出水体浊度是影响水下光场及营养盐循环的关键要素之一,其变化过程与水生生态环境演变关系密切.基于2015-2016年7个时段于太湖贡湖湾内外的金墅和上山村两站点的水体浊度及东山气象站的逐时风场数据,利用分位统计等方法,探讨了风速、风向及时间累积效应对水体浊度的影响.结果表明:在以风场驱动为主要动力来源的大型浅水湖泊中,春、秋两季水体浊度的变化频率高于夏、冬两季,且春季变率更为突出;冬季风场和水体浊度的变率均较夏季明显.风场(包括风速、风向及其累积时间)是影响水体浊度变化的关键因素.其中风速是主要决定性因子;风向对水体浊度有较明显的影响,其通过对风速效应的修正进而影响水体浊度,该修正作用可用叁角函数表征;水体浊度变化同时还受前期风场累积的影响,其前期时间累积效应的有效时段为2~10 h.该研究给出了风速、风向及风场累积效应的耦合对水体浊度的影响模型,有助于弄清风场对水体浊度变化的影响机制.(本文来源于《湖泊科学》期刊2018年06期)

吴晓晓,张沛东[3](2018)在《水体浊度突变强度和持续时间对鳗草生理生态过程的影响》一文中研究指出实验室条件下,探究了水体浊度突变强度(50、100、200、300、400NTU)与持续时间(5、10、15、20 d)对鳗草存活和生长的直接影响以及胁迫解除后30 d内对植株的潜在影响。结果表明:随水体浊度突变强度和持续时间增加,实验植株的存活率及生长和生理指标均随之下降;浊度升高到400 NTU且持续时间达到20 d时,植株的新生叶面积、叶片延伸速率、茎节伸长速率、地上生产力分别显着降至对照组的21.4%、17.5%、28.0%和20.8%,且胁迫结束后30 d内实验植株全部死亡;半致死情况下,浊度突变强度(N)与持续时间(T)之间呈现显着的反比关系,其关系式为N=2876.763T-1+5.708;植株可溶性糖和淀粉含量随浊度增加呈现降低趋势,浊度升高至400 NTU且持续10 d时,植株可溶性糖和淀粉含量分别降至对照组的33.7%和59.3%,此后其含量达到较稳定状态,且在胁迫解除后恢复至对照组水平。(本文来源于《第二届现代化海洋牧场国际学术研讨会、中国水产学会渔业资源与环境专业委员会2018年学术年会论文集》期刊2018-10-28)

谢坤[4](2018)在《基于暗通道先验和水体浑浊度识别的水下图像增强算法》一文中研究指出随着海洋技术和计算机科学科技日新月异的发展,目前涉及到水下研究和应用的科学任务越来越多,以水下机器人领域为例:水下机器人的路径导航,水下物体检测和识别,避障,水下数据采集等等方面都离不开高清晰的水下图像做支撑;一些依靠声呐或者激光的技术因为不能够直观的得到人眼能够直观感知的数据,所以也可以使用摄像头作为辅助手段来进行数据协同分析。同样,在海洋领域,水下考古或者是水下生物领域更加需要得到直观而且清晰的水下图像。因此,现在水下任务对于清晰的水下图像需求日益迫切。但是,水下图像技术并没有像它预期的那样广泛应用,其中最主要的原因是水体浑浊度的未知和恶劣,因为水下成像受到反射,散射,水体浑浊等等多种影响,水下图像都带着严重的过曝,或者模糊失真的问题,图像的质量很难达到可用的程度,也就严重制约了图像在水下任务中的应用和发展。基于上面的理论基础,本文实现了从水下数据采集到图像增强这一整个系统系统。在数据采集部分,本文利用生成对抗网络GAN来生成更多的水下图像数据,很好的解决了水下图像数据缺乏的问题,为之后的任务提供了更多的数据。在图像增强这一部分,木文先使用贴合任务的自定义的卷积神经网络架构来实现对于水质浑浊度的自动识别,从而解决了精细选择图像参数的问题。然后利用后向散射和暗通道相结合的模型解决了传统暗通道方法处理之后图像过曝的问题,并且提出了改进的背景光估算算法,使得估算背景光更加合理化,并解决了复原图像偏暗的问题,进一步改善了增强后的图像效果。在最后的试验部分,本文把实验分成了主观试验和客观试验两部分,详细对比了现有的水下图像质量评价方法,把整个对于水下图像质量的评价客观化,同时结合主观的感受来从多个维度判定图像增强算法的好坏。经过上面的研究步骤和实验结果,证实了本系统具有一定的准确性和推广性。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30)

罗亚飞[5](2018)在《典型河口高浑浊水体光学特性及浊度遥感反演研究》一文中研究指出本文针对高浑浊水体,即悬浮颗粒物浓度(SPM)在10~1000+g?m~(-3)或浊度在11~1110+NTU的水体,通过实验和理论分析研究了其光学特性并进行了浊度遥感反演研究。主要研究内容如下:1)进行了水槽实验,研究了典型河口水体吸收系数对悬浮颗粒矿物成分结构的响应特征。水槽实验解析了悬浮颗粒矿物成分差异对水体吸收系数的影响。研究对黄河口、长江口和珠江口水体不同浓度的悬浮矿物颗粒光谱吸收系数进行测量与分析,结果表明二类水体光谱吸收系数与悬浮颗粒矿物组成相关。2)基于实测数据和Landsat 8/OLI卫星数据,研究了高浑浊水体的反射率饱和现象,并利用饱和值反演了颗粒物浓度比固有光学参数。在可见光波段,当悬浮颗粒物浓度超过100 g?m~(-3)时,在蓝、绿和红光谱区域中,饱和现象比较明显;为了定量描述高浑浊水体反射率饱和现象,利用Nechad模型模拟了所观察到的饱和现象,并计算了饱和值;基于Hydrolight辐射传输模拟结果,对几种半分析生物光学模型的适用性进行了评估;最后利用合适的半分析生物光学模型及得到的饱和值,反演了颗粒物比后向散射系数和比吸收系数的比值(b~*_(bp)/a_p~*)。3)运用了米级高分辨率卫星Pléiades对高浑浊河口水体进行了遥感反演研究。评估了2 m高分辨率的Pléiades卫星影像在高浑浊水体(吉伦特河口)浊度反演方面的表现。结果表明2 m空间分辨率的Pléiades影像涵盖更多细节特征,很适合微细尺度特征研究,例如Pauillac自动观测站的浊度监测。同时也很适合像最大浑浊带地区(试验区1)这样具有强空间变化特征的环境监测。但是在浊度变化小的河口地区(试验区2),2 m Pléiades影像优势不明显;此外,利用Pléiades卫星高分辨率优势,探索了其在高浑浊水体遥感反演方面的新应用。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)》期刊2018-06-01)

闫大江[6](2018)在《基于Landsat系列遥感影像的不同浑浊度内陆地表水体提取研究》一文中研究指出以黄河流域小浪底水库上游至下游的不同浑浊度水体为研究对象,首先根据各种水体的光谱反射特征与影像颜色,分别定义了清澈水体、半浑浊水体和浑浊水体。然后,使用叁种分类方法对清澈水体、半浑浊水体和浑浊水体进行分类。其次,按照各浑浊度水体在各波段的光谱反射的差异性,共使用九种水体指数法对小浪底水库叁种浑浊度水体开展对比提取研究。通过计算各水体指数法在水体与非水体的提取值来评估各水体指数法对叁种浑浊度水体的凸显能力和对非水体的抑制能力。基于0阈值和大津阈值两种阈值对各类水体指数法提取图像进行阈值分割,分析两种分割方法对不同水体指数法提取水体的影响。之后,采用Gram-Schmidt Pan Sharpening(GS)融合模型融合30米的多光谱数据与15米分辨率的全色波段数据作为精度评估数据。最后,基于OLI影像和ETM+通过构建叁种不同浑浊度水体指数法来单独提取不同浑浊度水体的范围。本研究结论有以下几点:(1)归一化水体指数法与决策树方法均可用于水体浑浊度分类,但需要多次设定阈值。前者的优点是进行水色分类时还可以区别背景地物,后者对水色分类效果虽然比较理想,但需要对背景地物进行掩盖。(2)通过比较不同浑浊度水体的提取值与提取精度,发现NDWIblue最适用于凸显和提取清澈水体,NDWIgreen最适用于凸显半浑浊水体,NDWIred最适用于凸显和提取浑浊水体。另外,发现NDWINIR不适用于浑浊水体提取。(3)最佳阈值的选择受水体指数法中叁个红外波段的变化影响较大,NDWINIR的大津阈值一般为负,NDWISWIR2的大津阈值一般为正,对于NDWISWIR1而言,其大津阈值一般在0附近。(4)水体提取精度会随着影像分辨率降低而降低,多数情况下会随着水体提取值提高而提高。(5)通过构建归一化清澈水体指数法(NDWIclear)、归一化半浑浊水体指数法(NDWIsub-turbid)、归一化浑浊水体指数法(NDWIturbid)可以实现对不同浑浊度水体的单独提取。(本文来源于《西北大学》期刊2018-06-01)

马绍对[7](2018)在《紫外—可见光去浊度反演水体叶绿素a含量的算法研究及其传感器设计》一文中研究指出在我国的城市淡水资源中,由于治理不及时和管控不严等原因,导致大部分城市水体受到不同程度的富营养化污染。为了能够快速测定水体中的叶绿素a含量,给水体受污染预警提供可靠数据依据,本论文以光谱学分析为理论基础,研究了与水体叶绿素a含量相关的预测模型和测量水体叶绿素a含量的传感器设计。本论文以实验室培养的螺旋藻样本、标准浊度样本以及两者不同浓度梯度的混合样本为研究对象,探索了多种建模方法在水体吸光谱预测叶绿素a含量上的应用及其精度,包括一元线性回归分析、偏最小二乘算法(PLS)分析和BP神经网络分析。本研究首先获取各样本在紫外—可见全波段的吸光谱数据进行相关性分析,确定各种样本的敏感波段;并在此基础上建立了螺旋藻水样、标准浊度水样和混合水样的一元线性回归模型(模型1),螺旋藻水样的吸光度与其叶绿素a浓度、标准浊度水样的吸光度与其浊度以及混合水样的吸光度与其叶绿素a浓度的R2分别为0.992、0.9856和0.8857。为了能够能更好的去除混合水样中浊度对叶绿素a浓度预测的影响,进一步探究了偏最小二乘算法(PLS)预测模型(模型2)和BP神经网络预测模型(模型3),模型2与模型3的预测值与实测值之间的R2分别为0.9994和0.9972。研究结果表明:模型1在预测水体叶绿素a浓度时,受浊度影响较大,对叶绿素a浓度的预测误差较大,其误差百分比最大达到25%;模型2可以很好的去除浊度对预测叶绿素a浓度的影响,其预测误差百分比在4%左右,但该模型不能在预测叶绿素a浓度的同时预测出浊度的值;模型3则可以同时预测出混合水样中叶绿素a的浓度和浊度的值,并且对叶绿素a浓度的预测误差百分比在5%以内,即模型3为去浊度反演水体叶绿素a浓度的理想模型。此外,本研究在基于理想模型(模型3)的基础上,探讨了一套低成本的去浊度反演水体叶绿素a含量传感器的设计方案。该传感器采用主动式光源设计,以MSP430F149单片机作为控制器,对测量数据进行处理;以LCD12864显示器作为显示模块,显示测量结果。以期指导设计出一款能够实现对水体叶绿素a含量实时测量的传感器,为水体富营养化污染预警提供准确的数据,指导人们治理即将或已经受到富营养化污染的水体。(本文来源于《广西大学》期刊2018-06-01)

杨孟毅[8](2018)在《高浊度河口水体水上光谱测量误差分析》一文中研究指出现场离水辐射测量是建立高精度星地光谱信息模型的基础,但是由于船载水上非稳态的测量几何,以及水体流速、悬浮泥沙含量等要素的动态性,给光谱反射率测量带来很大误差。因此考虑环境要素和仪器设置对高浊度水体水上光谱测量影响,探究其中的改进方法和途径,对提高反演精度和理解二类水体光学性质具有理论意义。本研究通过使用两种常用的光谱仪进行野外定点光谱测量,以及光谱仪不同积分时间在流速影响下测量的水体光谱反射率,结合现场同步测量的流速、悬浮泥沙浓度分析,研究成果如下:(1)Hypersas所测光谱值整体上高于ASD所测值,在积分时间为34 ms时,两者的差异最小,在各典型波段412 nm、443 nm、490 nm、510 nm、531 nm、555 nm、670 nm和750 nm的平均相对差异值分别为22.70%、18.73%、15.01%、14.07%、13.05%、11.93%、9.58%和9.85%。结合二者与悬浮泥沙的相关性大小,建议使用ASD光谱仪进行野外定点光谱工作测量。(2)流速对野外光谱测量结果具有一定影响,当流速超过1 m/s后,流速越大导致的测量偏差呈明显增大。利用表层悬浮泥沙与遥感反射率回归拟合精度检验数据质量,当水体流速变化范围较大时,推荐使用积分时间34 ms测量。(3)悬沙浓度较高的水域,其光谱特征体现出与悬沙浓度有较强的相关性,而悬沙浓度较低时,二者相关性较弱。比较两个水域的遥感反演模式,发现其最佳建模波段以及建模参数均不相同,因此不建议使用相同模型对具有不同悬浮泥沙特征的水域进行反演。(4)综上研究选取积分时间为34 ms,含沙量较大的北港和南槽水域的数据进行建模,利用不同遥感源的影像数据进行不同周期的覆盖,客观再现长江口水域悬浮泥沙随潮汐和季节变动特征。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-01)

杨孟毅,蒋雪中,何青[9](2017)在《高浊度水体光学测量仪器的比较与验证》一文中研究指出利用2017年冬季航次的现场光谱测量数据以及同步水文泥沙参数,讨论了ASD地物光谱仪和Hypersas海面光谱仪两种光学测量仪器在长江口局地高浊度水域所测光谱数据的差异情况。结果表明,Hypersas光谱仪所测的光谱值在整体上比ASD光谱仪的高;当积分时间为34ms时,两者的差异最小,其在412nm、443 nm、490 nm、510 nm、531 nm、555 nm、670 nm和750 nm各个典型波段的平均相对差异值分别为22.70%、18.73%、15.01%、14.07%、13.05%、11.93%、9.58%和9.85%。通过分析和对比两组数据与同步实测的悬沙浓度数据的相关性以及拟合精度可以发现,在局地模式下,ASD光谱仪所测的悬沙浓度建模精度(R~2=0.78)比Hypersas光谱仪的(R~2=0.67)高。(本文来源于《红外》期刊2017年12期)

郑鹭飞[10](2017)在《东中国海水体浊度遥感算法及时空分布规律研究》一文中研究指出浊度(Turbidity,T)是水质环境监测的一个重要光学指标,可以代表光线透过水体的阻碍程度,对海洋的初级生产力、海洋生态、生物化学过程、水动力环境与物质输运的研究有着重要意义。中国近海浊度遥感反演的关键问题之一在于必须先进行精确大气校正。由于中国近海水体环境复杂多变大气校正面临极大困难,尤其在近岸高浑浊水体,现有一些主流水色业务化产品大气校正基本失效,带来许多不确定性和大量错误的掩膜。鉴于当前大气分子辐射贡献已经可以通过瑞利校正精确估算,大气校正的难点只在于气溶胶辐射贡献的估计。因此,本研究提出了一个基于GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)瑞利校正反射率(Rayleigh-corrected Reflectance,Rrc)的浊度遥感算法,取代普遍的基于遥感反射率(Remote Sensing Reflectance, Rrs)的算法,绕开精确的大气校正。并在此基础上,开展了不同模型之间、不同传感器数据(即GOCI与MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)传感器数据)之间以及大气校正(UVAC算法)前后之间的比较,同时对其在东中国海区域的适用性进行分析;最后,扩大了算法适用范围,应用于2014-2015年东中国海的近岸区域,分析了浊度的时空分布规律和变化趋势。主要研究结果如下:(1)应用大量的精确同步的星地匹配数据集,经过光谱分析和敏感性实验分析,最终以波段组合(Rrc(490) + Rrc(680)) / (Rrc(490) /Rrc(680))与浊度的对数建立二次函数模型,得到了一个基于GOCI瑞利校正反射率Rrc的浊度反演算法。该算法可以在无精确大气校正情况下,进行较精确的浊度估计,判定系数R2在80%以上,并且算法通过了稳定性检验。(2)通过比较分析,得出本研究算法与其他相关算法相比,更适用于中国近岸高浑浊水体的浊度估计,但低浊度的估计精度有待提高;以大气校正后的Rrs替换Rrc来作为模型的输入,并没有提高算法的精度;同时,该算法也对MODIS数据的应用进行检验,精度没有利用GOCI数据时高,需要再进行精细的校准。(3)通过建立联合算法,扩大了算法的适用范围。时空分布分析的结果显示东中国海浊度分布的基本趋势是近岸高,远岸低;春季和秋季浊度不稳定,到了冬季和夏季浊度分别达到最高值和最低值,并达到一个稳定状态;浊度高值区位于渤海沿岸、苏北浅滩、长江口和朝鲜西侧,浙江近岸有较窄的浊度带;浊度时空分布变化特征是受到了潮流、季风、跃层、陆源输入、一些短期天气现象以及环流等因素的综合影响。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01)

水体浊度论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水体浊度是影响水下光场及营养盐循环的关键要素之一,其变化过程与水生生态环境演变关系密切.基于2015-2016年7个时段于太湖贡湖湾内外的金墅和上山村两站点的水体浊度及东山气象站的逐时风场数据,利用分位统计等方法,探讨了风速、风向及时间累积效应对水体浊度的影响.结果表明:在以风场驱动为主要动力来源的大型浅水湖泊中,春、秋两季水体浊度的变化频率高于夏、冬两季,且春季变率更为突出;冬季风场和水体浊度的变率均较夏季明显.风场(包括风速、风向及其累积时间)是影响水体浊度变化的关键因素.其中风速是主要决定性因子;风向对水体浊度有较明显的影响,其通过对风速效应的修正进而影响水体浊度,该修正作用可用叁角函数表征;水体浊度变化同时还受前期风场累积的影响,其前期时间累积效应的有效时段为2~10 h.该研究给出了风速、风向及风场累积效应的耦合对水体浊度的影响模型,有助于弄清风场对水体浊度变化的影响机制.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水体浊度论文参考文献

[1].马绍对,李修华,艾矫燕,赵立安,王策.紫外-可见光去浊度反演水体叶绿素a含量[J].科学技术与工程.2018

[2].赵巧华,陈诗祺,陈纾杨.水体浊度对风速、风向及其时间累积效应的响应——以太湖贡湖湾为例[J].湖泊科学.2018

[3].吴晓晓,张沛东.水体浊度突变强度和持续时间对鳗草生理生态过程的影响[C].第二届现代化海洋牧场国际学术研讨会、中国水产学会渔业资源与环境专业委员会2018年学术年会论文集.2018

[4].谢坤.基于暗通道先验和水体浑浊度识别的水下图像增强算法[D].厦门大学.2018

[5].罗亚飞.典型河口高浑浊水体光学特性及浊度遥感反演研究[D].中国科学院大学(中国科学院海洋研究所).2018

[6].闫大江.基于Landsat系列遥感影像的不同浑浊度内陆地表水体提取研究[D].西北大学.2018

[7].马绍对.紫外—可见光去浊度反演水体叶绿素a含量的算法研究及其传感器设计[D].广西大学.2018

[8].杨孟毅.高浊度河口水体水上光谱测量误差分析[D].华东师范大学.2018

[9].杨孟毅,蒋雪中,何青.高浊度水体光学测量仪器的比较与验证[J].红外.2017

[10].郑鹭飞.东中国海水体浊度遥感算法及时空分布规律研究[D].南京信息工程大学.2017

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水体浊度论文-马绍对,李修华,艾矫燕,赵立安,王策
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