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基于Sentinel-3 OLCI影像的渤海FUI水色指数遥感提取及应用
被引量:
2
1
作者
王林
王祥
+2 位作者
孟庆辉
王新新
陈艳拢
《中国环境监测》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期248-256,共9页
水色是水体水文学特征的基本要素之一。水色测定主要是采用福莱尔比色表(Forel-Ule Scale)将自然水体按颜色从深蓝到红棕共分为21个级别,用以观测、记录海洋和内陆水体的颜色。基于2020—2021年大辽河口、黄河口西南及秦皇岛近岸海域的...
水色是水体水文学特征的基本要素之一。水色测定主要是采用福莱尔比色表(Forel-Ule Scale)将自然水体按颜色从深蓝到红棕共分为21个级别,用以观测、记录海洋和内陆水体的颜色。基于2020—2021年大辽河口、黄河口西南及秦皇岛近岸海域的现场实测数据和同步Sentinel-3 OLCI影像,验证了FUI水色指数遥感提取结果的准确性,发现当现场测量时间与卫星过境时间接近时,FUI水色指数遥感提取结果与实测结果基本一致。利用2021年1—12月Sentinel-3 OLCI影像,提取了渤海月均FUI水色指数遥感产品,发现渤海FUI水色指数的主要变化区间为5~17,整体呈现辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域高,秦皇岛海域及其他离岸海域低的空间分布特征,且存在秋冬季高、春夏季低的时间变化规律。此外,FUI水色指数对诸多海洋生态环境问题具有显著的指示功能。尝试将其应用于海洋水色异常和海水水质类别观测,均取得了较好的应用效果。由此可见,FUI水色指数遥感提取将在今后的海洋生态环境监测与评价方面发挥重要作用。
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关键词
水色指数
水质类别
遥感提取
Sentinel-3
OLCI影像
渤海
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职称材料
基于多源传感器的FUI水色指数提取与应用
被引量:
6
2
作者
王一飞
宫兆宁
+1 位作者
张园
苏朔
《自然资源遥感》
CSCD
北大核心
2021年第3期262-271,共10页
水体颜色的定量表征可为内陆湖库综合水质的评估提供重要的参考数据。以华北内陆大型湖库官厅水库为研究对象,结合2016—2020年季相尺度的Sentinel-2和Landsat 8 OLI反射率数据,利用FUI(Forel-Ule index)水色指数反演算法,定量分析了官...
水体颜色的定量表征可为内陆湖库综合水质的评估提供重要的参考数据。以华北内陆大型湖库官厅水库为研究对象,结合2016—2020年季相尺度的Sentinel-2和Landsat 8 OLI反射率数据,利用FUI(Forel-Ule index)水色指数反演算法,定量分析了官厅水库FUI水色的空间尺度、年内及年际尺度的异质特征;为探究FUI水色与水体营养状态之间的耦合关系,分别利用色度角α和FUI水色指数与营养状态指数(trophic status index,TSI)进行建模;并论证了FUI水色指数在不同传感器间的可比性及应用潜力。结果表明:①在空间尺度上,官厅水库中心处FUI水色指数数值较低,在水库边缘处数值较高;②在年内季相尺度上,FUI水色指数数值呈现出冬季最高,春季小幅度降低,夏季最低,秋季又上升的趋势;③在年际尺度上,近3 a间FUI水色指数数值较前两年有所降低,水色表现为由黄棕色向黄绿色转变,这一点可能得益于北京市政府对官厅水库的有效治理;④TSI与色度角α和FUI的Pearson相关系数分别为-0.85和0.80,表明FUI水色与TSI指数具有强相关性;⑤对同一天过境的Sentinel-2和Landsat 8 OLI进行FUI水色指数反演,数值分别为13.04和13.16,十分接近,表明FUI在不同传感器影像之间具有可比性,可利用多源长时序的遥感数据,实现FUI水色长时序数据的反演。FUI水色指数在水质营养状态评估方面具有明显的应用潜力和优势。
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关键词
官厅水库
色度角
FUI
水色指数
营养状态评估
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职称材料
基于Sentinel-3 OLCI数据的渤海水色状况时空变化特征
被引量:
1
3
作者
王林
王祥
+4 位作者
陈艳拢
高思雯
曾怡乐
孟庆辉
王新新
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期4828-4836,共9页
采用福莱尔水色计可将自然水体颜色从深蓝到红棕分为21个级别,用来记录全球海洋和内陆水体的颜色.目前,与福莱尔水色计21个级别颜色相对应的FUI(Forel-Ule index)水色指数已有成熟的卫星遥感提取方法.以渤海为研究区,利用Sentinel-3 OLC...
采用福莱尔水色计可将自然水体颜色从深蓝到红棕分为21个级别,用来记录全球海洋和内陆水体的颜色.目前,与福莱尔水色计21个级别颜色相对应的FUI(Forel-Ule index)水色指数已有成熟的卫星遥感提取方法.以渤海为研究区,利用Sentinel-3 OLCI卫星数据提取了2018~2022年近5a渤海月度、年度FUI水色指数,研究了水色状况的时空变化特征.结果表明,渤海FUI时空变化特征显著,辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域FUI较高,水体浑浊,水色状况较差;而秦皇岛海域及其它离岸海域FUI较低,水体相对清澈,水色状况较好.1~12月,渤海FUI月平均值呈“V”型变化特征,即FUI由大变小再变大,体现出渤海水色状况由浊变清再变浊的过程.2018~2022年,FUI年平均值整体呈现下降趋势,水色状况转好;2018~2019年FUI年平均值的降幅最高,渤海综合治理攻坚战初见成效,2020年降至攻坚战实施期间最低水平,2021年出现小幅回升,2022年FUI年平均值则降至历年最低;与2020年相比,2022年渤海水色状况转好、稳定、变差的海域面积占比分别为36.05%、50.45%、13.50%,达到近5a最佳状态,可见渤海综合治理攻坚战对其生态环境的改善发挥了重要作用.因此,利用遥感技术监测FUI水色指数可有效提升我国海洋生态环境常态化巡查监管能力,具有非常重要的实际应用价值.
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关键词
FUI
水色指数
时空变化
Sentinel-3
OLCI数据
遥感反演
渤海
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职称材料
近40年长江源区湖泊群水色时空演变及其驱动机制
4
作者
陈齐
李志晶
+7 位作者
金中武
张国帅
王奕森
杨绪海
韩俊峰
刘玉娇
周银军
肖俊
《湖泊科学》
2025年第4期1266-1278,共13页
受青藏高原气候暖湿化影响,长江源区河湖水系演变剧烈,FUI(Forel-Ule Index)水色指数可通过量化水色变化来表征水体生态环境状态。厘清该地区湖泊水色时空变化特征及其驱动因子,对于判断未来气候变化背景下长江源区湖泊水环境变化趋势...
受青藏高原气候暖湿化影响,长江源区河湖水系演变剧烈,FUI(Forel-Ule Index)水色指数可通过量化水色变化来表征水体生态环境状态。厘清该地区湖泊水色时空变化特征及其驱动因子,对于判断未来气候变化背景下长江源区湖泊水环境变化趋势具有重要意义。本研究基于Landsat和MODIS遥感影像,获取了近40年长江源区264个湖泊FUI水色指数,分析了气象水文条件变化下湖泊水色演变趋势及影响因素。结果表明,1984-2023年长江源区大量荒地和草地转化为水体,湖泊数量增加了1.96倍,流域平均输沙模数增加了1.65倍,区域内湖泊水色持续变蓝(FUI水色指数平均降低了2个级别),其中小型湖泊(<5 km^(2))占比为88.55%,其水色分布主要因流域侵蚀作用增强导致大量浅水热融湖盆裸露而呈现黄色(FUI>9);大型湖泊(>100 km^(2))因水位增加导致湖泊水色持续蓝化(FUI<6)。本研究深化了对近40年长江源区湖泊群生态环境变化特征的认识,可为研判气候变化背景下流域水生态环境演变趋势提供科学参考。
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关键词
气候变化
长江源区
湖泊
FUI
水色指数
土地利用类型
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职称材料
基于MODIS数据的全国144个重点湖库营养状态监测:以2018年夏季为例
被引量:
12
5
作者
曹畅
王胜蕾
+3 位作者
李俊生
赵红莉
申维
谢娅
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期405-413,共9页
随着经济社会的快速发展和进步,我国湖库水体富营养化情况越来越严重.卫星遥感在水体营养状态监测方面具有重要潜力,但基于卫星遥感的全国范围内湖库水体营养状态监测和分析方面还鲜有研究.本文基于2018夏季的MODIS卫星遥感数据生产FUI...
随着经济社会的快速发展和进步,我国湖库水体富营养化情况越来越严重.卫星遥感在水体营养状态监测方面具有重要潜力,但基于卫星遥感的全国范围内湖库水体营养状态监测和分析方面还鲜有研究.本文基于2018夏季的MODIS卫星遥感数据生产FUI指数产品,构建基于FUI水色指数的湖库营养状态评价方法,监测全国范围内144个重点湖库水体的营养状态等级.结果表明:贫营养、中营养、富营养的湖库比例分别为16%、24%、60%;营养状态在空间上分布不均匀,总体上呈现东高西低的现象;东北山地与平原和东部平原湖区以富营养状态水体为主;西部湖库水体以贫到中营养状态为主,尤其是青藏高原湖区贫营养比例比较高;海拔和地表温度等自然因素与工业点源和农业面源污染等人为因素是湖库营养状态的重要影响因素.
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关键词
MODIS
湖库
FUI
水色指数
营养状态等级
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职称材料
题名
基于Sentinel-3 OLCI影像的渤海FUI水色指数遥感提取及应用
被引量:
2
1
作者
王林
王祥
孟庆辉
王新新
陈艳拢
机构
国家海洋环境监测中心
出处
《中国环境监测》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期248-256,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1407904,2018YFC1407605)。
文摘
水色是水体水文学特征的基本要素之一。水色测定主要是采用福莱尔比色表(Forel-Ule Scale)将自然水体按颜色从深蓝到红棕共分为21个级别,用以观测、记录海洋和内陆水体的颜色。基于2020—2021年大辽河口、黄河口西南及秦皇岛近岸海域的现场实测数据和同步Sentinel-3 OLCI影像,验证了FUI水色指数遥感提取结果的准确性,发现当现场测量时间与卫星过境时间接近时,FUI水色指数遥感提取结果与实测结果基本一致。利用2021年1—12月Sentinel-3 OLCI影像,提取了渤海月均FUI水色指数遥感产品,发现渤海FUI水色指数的主要变化区间为5~17,整体呈现辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域高,秦皇岛海域及其他离岸海域低的空间分布特征,且存在秋冬季高、春夏季低的时间变化规律。此外,FUI水色指数对诸多海洋生态环境问题具有显著的指示功能。尝试将其应用于海洋水色异常和海水水质类别观测,均取得了较好的应用效果。由此可见,FUI水色指数遥感提取将在今后的海洋生态环境监测与评价方面发挥重要作用。
关键词
水色指数
水质类别
遥感提取
Sentinel-3
OLCI影像
渤海
Keywords
water color index
water quality classification
remote sensing extraction
Sentinel-3 OLCI image
the Bohai Sea
分类号
X830.2 [环境科学与工程—环境工程]
X87 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
基于多源传感器的FUI水色指数提取与应用
被引量:
6
2
作者
王一飞
宫兆宁
张园
苏朔
机构
首都师范大学资源环境与旅游学院
三维信息获取与应用教育部重点实验室
资源环境与地理信息系统北京市重点实验室
北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地
生态环境部卫星环境应用中心
出处
《自然资源遥感》
CSCD
北大核心
2021年第3期262-271,共10页
基金
国家自然科学基金项目“内陆浅水湖库变化水环境下沉水植物种群的遥感精细识别与时空监测”(编号:41971381)
北京水务局重点项目“面向再生水循环利用的湿地生态环境效应及建设模式研究”(编号:TAHP-2018-ZB-YY-490S)共同资助。
文摘
水体颜色的定量表征可为内陆湖库综合水质的评估提供重要的参考数据。以华北内陆大型湖库官厅水库为研究对象,结合2016—2020年季相尺度的Sentinel-2和Landsat 8 OLI反射率数据,利用FUI(Forel-Ule index)水色指数反演算法,定量分析了官厅水库FUI水色的空间尺度、年内及年际尺度的异质特征;为探究FUI水色与水体营养状态之间的耦合关系,分别利用色度角α和FUI水色指数与营养状态指数(trophic status index,TSI)进行建模;并论证了FUI水色指数在不同传感器间的可比性及应用潜力。结果表明:①在空间尺度上,官厅水库中心处FUI水色指数数值较低,在水库边缘处数值较高;②在年内季相尺度上,FUI水色指数数值呈现出冬季最高,春季小幅度降低,夏季最低,秋季又上升的趋势;③在年际尺度上,近3 a间FUI水色指数数值较前两年有所降低,水色表现为由黄棕色向黄绿色转变,这一点可能得益于北京市政府对官厅水库的有效治理;④TSI与色度角α和FUI的Pearson相关系数分别为-0.85和0.80,表明FUI水色与TSI指数具有强相关性;⑤对同一天过境的Sentinel-2和Landsat 8 OLI进行FUI水色指数反演,数值分别为13.04和13.16,十分接近,表明FUI在不同传感器影像之间具有可比性,可利用多源长时序的遥感数据,实现FUI水色长时序数据的反演。FUI水色指数在水质营养状态评估方面具有明显的应用潜力和优势。
关键词
官厅水库
色度角
FUI
水色指数
营养状态评估
Keywords
Guanting Reservoir
hue angle
FUI
trophic status assessment
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于Sentinel-3 OLCI数据的渤海水色状况时空变化特征
被引量:
1
3
作者
王林
王祥
陈艳拢
高思雯
曾怡乐
孟庆辉
王新新
机构
国家海洋环境监测中心
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期4828-4836,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1407904,2018YFC1407605)。
文摘
采用福莱尔水色计可将自然水体颜色从深蓝到红棕分为21个级别,用来记录全球海洋和内陆水体的颜色.目前,与福莱尔水色计21个级别颜色相对应的FUI(Forel-Ule index)水色指数已有成熟的卫星遥感提取方法.以渤海为研究区,利用Sentinel-3 OLCI卫星数据提取了2018~2022年近5a渤海月度、年度FUI水色指数,研究了水色状况的时空变化特征.结果表明,渤海FUI时空变化特征显著,辽东湾、渤海湾及莱州湾沿岸海域FUI较高,水体浑浊,水色状况较差;而秦皇岛海域及其它离岸海域FUI较低,水体相对清澈,水色状况较好.1~12月,渤海FUI月平均值呈“V”型变化特征,即FUI由大变小再变大,体现出渤海水色状况由浊变清再变浊的过程.2018~2022年,FUI年平均值整体呈现下降趋势,水色状况转好;2018~2019年FUI年平均值的降幅最高,渤海综合治理攻坚战初见成效,2020年降至攻坚战实施期间最低水平,2021年出现小幅回升,2022年FUI年平均值则降至历年最低;与2020年相比,2022年渤海水色状况转好、稳定、变差的海域面积占比分别为36.05%、50.45%、13.50%,达到近5a最佳状态,可见渤海综合治理攻坚战对其生态环境的改善发挥了重要作用.因此,利用遥感技术监测FUI水色指数可有效提升我国海洋生态环境常态化巡查监管能力,具有非常重要的实际应用价值.
关键词
FUI
水色指数
时空变化
Sentinel-3
OLCI数据
遥感反演
渤海
Keywords
Forel-Ule Index(FUI)
spatiotemporal variation
Sentinel-3 OLCI satellite data
remote sensing retrieval
Bohai Sea
分类号
X55 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
近40年长江源区湖泊群水色时空演变及其驱动机制
4
作者
陈齐
李志晶
金中武
张国帅
王奕森
杨绪海
韩俊峰
刘玉娇
周银军
肖俊
机构
长江科学院河流研究所
出处
《湖泊科学》
2025年第4期1266-1278,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3201703-05)
长江勘测规划设计研究有限公司开放创新基金(CX2021K06)
+1 种基金
国家自然科学基金重点项目(U2240226,52239007)
中央级科研院所基本科研业务费项目(CKSF2024324)联合资助。
文摘
受青藏高原气候暖湿化影响,长江源区河湖水系演变剧烈,FUI(Forel-Ule Index)水色指数可通过量化水色变化来表征水体生态环境状态。厘清该地区湖泊水色时空变化特征及其驱动因子,对于判断未来气候变化背景下长江源区湖泊水环境变化趋势具有重要意义。本研究基于Landsat和MODIS遥感影像,获取了近40年长江源区264个湖泊FUI水色指数,分析了气象水文条件变化下湖泊水色演变趋势及影响因素。结果表明,1984-2023年长江源区大量荒地和草地转化为水体,湖泊数量增加了1.96倍,流域平均输沙模数增加了1.65倍,区域内湖泊水色持续变蓝(FUI水色指数平均降低了2个级别),其中小型湖泊(<5 km^(2))占比为88.55%,其水色分布主要因流域侵蚀作用增强导致大量浅水热融湖盆裸露而呈现黄色(FUI>9);大型湖泊(>100 km^(2))因水位增加导致湖泊水色持续蓝化(FUI<6)。本研究深化了对近40年长江源区湖泊群生态环境变化特征的认识,可为研判气候变化背景下流域水生态环境演变趋势提供科学参考。
关键词
气候变化
长江源区
湖泊
FUI
水色指数
土地利用类型
Keywords
Climate change
Yangtze River source region
lakes
Forel-Ule Index
land use types
分类号
X524 [环境科学与工程]
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职称材料
题名
基于MODIS数据的全国144个重点湖库营养状态监测:以2018年夏季为例
被引量:
12
5
作者
曹畅
王胜蕾
李俊生
赵红莉
申维
谢娅
机构
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院
中国科学院空天信息创新研究院
北京大学遥感与地理信息研究所
中国科学院大学电子电气与通信工程学院
中国水利水电科学研究院
出处
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期405-413,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0405804)
国家自然科学基金面上项目(41971318)
高分辨率对地观测系统重大专项(04-Y30B01-9001-18/20)联合资助。
文摘
随着经济社会的快速发展和进步,我国湖库水体富营养化情况越来越严重.卫星遥感在水体营养状态监测方面具有重要潜力,但基于卫星遥感的全国范围内湖库水体营养状态监测和分析方面还鲜有研究.本文基于2018夏季的MODIS卫星遥感数据生产FUI指数产品,构建基于FUI水色指数的湖库营养状态评价方法,监测全国范围内144个重点湖库水体的营养状态等级.结果表明:贫营养、中营养、富营养的湖库比例分别为16%、24%、60%;营养状态在空间上分布不均匀,总体上呈现东高西低的现象;东北山地与平原和东部平原湖区以富营养状态水体为主;西部湖库水体以贫到中营养状态为主,尤其是青藏高原湖区贫营养比例比较高;海拔和地表温度等自然因素与工业点源和农业面源污染等人为因素是湖库营养状态的重要影响因素.
关键词
MODIS
湖库
FUI
水色指数
营养状态等级
Keywords
MODIS
lake and reservoir
FUI
watercolor index
trophic status
分类号
X832 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Sentinel-3 OLCI影像的渤海FUI水色指数遥感提取及应用
王林
王祥
孟庆辉
王新新
陈艳拢
《中国环境监测》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
2
基于多源传感器的FUI水色指数提取与应用
王一飞
宫兆宁
张园
苏朔
《自然资源遥感》
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
3
基于Sentinel-3 OLCI数据的渤海水色状况时空变化特征
王林
王祥
陈艳拢
高思雯
曾怡乐
孟庆辉
王新新
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
4
近40年长江源区湖泊群水色时空演变及其驱动机制
陈齐
李志晶
金中武
张国帅
王奕森
杨绪海
韩俊峰
刘玉娇
周银军
肖俊
《湖泊科学》
2025
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职称材料
5
基于MODIS数据的全国144个重点湖库营养状态监测:以2018年夏季为例
曹畅
王胜蕾
李俊生
赵红莉
申维
谢娅
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
12
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职称材料
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