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黄海、东海二类水体漫衰减系数与透明度反演模式研究 被引量:43
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作者 王晓梅 唐军武 +4 位作者 丁静 马超飞 李铜基 汪小勇 毕大勇 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期38-45,共8页
黄海、东海是典型的二类水体区域,总悬浮物含量高,水体光学特性复杂.利用2003年春秋季黄海、东海水色联合试验中获取的高质量现场实测数据,建立了由遥感反射比反演水体在490nm波段的漫衰减系数和海水透明度的统计反演模式.这两种... 黄海、东海是典型的二类水体区域,总悬浮物含量高,水体光学特性复杂.利用2003年春秋季黄海、东海水色联合试验中获取的高质量现场实测数据,建立了由遥感反射比反演水体在490nm波段的漫衰减系数和海水透明度的统计反演模式.这两种模式皆采用490,555,670nm三个波段的组合,漫衰减系数的反演值和实测值的相关系数为0.96,平均相对误差为17.2%;透明度的反演值与实测值的相关系数为0.95,平均相对误差为16.8%.对两种反演模式对遥感反射比输入误差的敏感性进行了分析,结果表明反演模式对±5%的遥感反射比输入误差导致490nm波段的漫衰减系数反演误差最大为27.3%,透明度最大误差为22.7%,并利用2003年春秋季同一海区的实测数据对模型进行了检验,漫衰减系数的平均相对误差为25.0%,透明度的为16.5%.给出了412,443,510,520,555,565nm各波段的漫衰减系数同波段490nm的漫衰减系数之间的关系,结果表明,在400~600nm波段中的每一个波段的漫衰减系数与490nm波段的漫衰减系数的相关性较高,相关系数都超过了0.98.这样利用建立的各波段漫衰减系数关系模型可以从一个已知波段的漫衰减系数反演出其他任何波段的漫衰减系数,这就在水色反演和应用中大大减少了未知因子的个数. 展开更多
关键词 水色算法 二类水体水色算法 漫衰减系数 透明度 统计反演模式
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黄东海二类水体三要素浓度反演的神经网络模型 被引量:21
2
作者 唐军武 丁静 +3 位作者 田纪伟 宋庆君 王晓梅 吴奎桥 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期83-88,共6页
根据2003年春季黄东海水色联合试验中获取的高质量现场数据,建立了由遥感反射率反演三要素浓度的神经网络(NN)模型,并将NN模型与经验统计算法的结果进行了比较.提出了两种NN算法,一种是同时反演三要素浓度,另一种是一个NN模型只反演一... 根据2003年春季黄东海水色联合试验中获取的高质量现场数据,建立了由遥感反射率反演三要素浓度的神经网络(NN)模型,并将NN模型与经验统计算法的结果进行了比较.提出了两种NN算法,一种是同时反演三要素浓度,另一种是一个NN模型只反演一种成分.三要素浓度同时反演的NN模型精度不及经验统计算法,平均相对误差分别为叶绿素44.4%,总悬浮物40.5%,黄色物质48.8%.独立反演叶绿素和总悬浮物浓度的NN模型精度稍高于经验统计算法,平均相对误差分别为叶绿素32.5%,总悬浮物29.4%.NN模型的不同输入波段组合可反映出黄、东海水色三要素对不同光谱波段的灵敏度.误差敏感性分析表明,单独反演总悬浮物和黄色物质浓度的NN模型对输入信号的±5%波动不敏感,误差变化与统计算法相当.单独反演叶绿素浓度的NN模型对输入信号±5%波动的一种情况较为敏感.本文提出的NN模型是在可信的现场数据集训练下得到的可初步应用的结果. 展开更多
关键词 反演 黄色物质 东海 二类水体 遥感反射率 悬浮物浓度 海水 叶绿素 水色 春季
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近红外波段二类水体悬浮物生物光学反演模型研究 被引量:15
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作者 徐京萍 张柏 +5 位作者 宋开山 王宗明 段洪涛 陈铭 杨飞 李凤秀 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2273-2277,共5页
通过野外高光谱仪对二类混浊水体进行光谱测量,分析了400~1200nm范围内的水体光谱特性。显示高浓度悬浮物含量对水体总的反射率贡献较大,在近红外波段处的808和1067nm存在较为明显的悬浮物反射峰。基于对水体固有光学特性参数在近红外... 通过野外高光谱仪对二类混浊水体进行光谱测量,分析了400~1200nm范围内的水体光谱特性。显示高浓度悬浮物含量对水体总的反射率贡献较大,在近红外波段处的808和1067nm存在较为明显的悬浮物反射峰。基于对水体固有光学特性参数在近红外波段范围内的简化条件,建立了反演悬浮物浓度的生物光学模型经验公式,并通过与线性和指数反演公式的对比,进行了模型反演精度评价。分析结果表明,基于近红外波段的生物光学模型反演精度较高,可有效地提取二类混浊水体的悬浮物浓度信息。 展开更多
关键词 遥感 二类水体 悬浮物浓度 生物光学模型 近红外波段
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黄、东海二类水体水色要素的统计反演模式 被引量:30
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作者 唐军武 王晓梅 +4 位作者 宋庆君 李铜基 黄海军 任敬萍 简伟军 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B10期1-7,共7页
根据高质量的现场实测数据,借鉴Tassan模式,得到了中国黄、东海近岸二类水体水色要素统计反演模式,填补了中国近岸二类水体水色遥感三要素反演模式的空白。现场测量数据的反演与实测的平均相对误差分别为:Chl—a36%~45%,总悬浮... 根据高质量的现场实测数据,借鉴Tassan模式,得到了中国黄、东海近岸二类水体水色要素统计反演模式,填补了中国近岸二类水体水色遥感三要素反演模式的空白。现场测量数据的反演与实测的平均相对误差分别为:Chl—a36%~45%,总悬浮物浓度20%~30%,黄色物质约为20%。对该三要素统计模式对遥感反射率误差的敏感性进行了分析。模式比较表明,中国黄、东海长江口近岸水体的模型,特别是高浑浊度水体区域,与国际其他水体的模型参数有较大的差异。 展开更多
关键词 水色遥感反演模式 二类水体模式 统计算法
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基于MODIS数据的二类水体叶绿素反演算法理论与实现 被引量:15
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作者 万幼川 黄家洁 刘良明 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期572-575,共4页
在NASA-MODIS海洋组提出的二类水体叶绿素a的半分析算法的基础上,使用叶绿素荧光理论对其进行了改进,建立了一个适用于我国的海洋叶绿素浓度反演模型,并选取2003年黄海区域的MODIS数据对算法进行了验证。
关键词 MODIS 二类水体 叶绿素 荧光 水色
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用偏最小二乘法反演二类水体的水色要素 被引量:17
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作者 杨燕明 刘贞文 +1 位作者 陈本清 唐军武 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期123-130,共8页
简要介绍了偏最小二乘法的原理、算法及优点。将该方法应用于黄海和南海二类水体光谱的水色要素反演,交叉检验结果表明反演精度高,预报相对误差不超过38%。该方法应用于加有5%随机噪声的人工合成光谱的水色要素反演,结果表明模型的稳... 简要介绍了偏最小二乘法的原理、算法及优点。将该方法应用于黄海和南海二类水体光谱的水色要素反演,交叉检验结果表明反演精度高,预报相对误差不超过38%。该方法应用于加有5%随机噪声的人工合成光谱的水色要素反演,结果表明模型的稳健性强,预报相对误差不超过5%。研究结果表明,偏最小二乘法适合于处理变量多样本数又少的问题,适合于从二类水体光谱中提取水色要素信息。 展开更多
关键词 二类水体光谱 水色要素反演 偏最小二乘法
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基于遗传算法的二类水体水色遥感反演 被引量:20
7
作者 詹海刚 施平 陈楚群 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期31-36,共6页
提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效... 提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效克服已有二类水体水色遥感优化反演方法在搜索策略方面存在的困难 ,是一种有较高计算效率。 展开更多
关键词 二类水体 水色遥感 优化反演 遗传算法
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一种实用的二类水体Sea WiFS资料大气校正方法 被引量:20
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作者 韦钧 陈楚群 施平 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期118-126,共9页
关键词 海洋水色遥感 SEAWIFS 二类水体 大气校正 瑞利散射
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二类水体表观光学特性的测量与分析——水面之上法方法研究 被引量:16
9
作者 汪小勇 李铜基 +1 位作者 唐军武 杨安安 《海洋技术》 北大核心 2004年第2期1-6,23,共7页
水体光谱特性的测量与分析是海洋水色遥感的基础工作之一。水体光谱特性包括两个方面 :表观光学特性和固有光学特性。现场直接获取表观光学特性有剖面法和水面之上法。在多次现场试验的基础上 ,主要针对二类水体从误差来源的角度来对水... 水体光谱特性的测量与分析是海洋水色遥感的基础工作之一。水体光谱特性包括两个方面 :表观光学特性和固有光学特性。现场直接获取表观光学特性有剖面法和水面之上法。在多次现场试验的基础上 ,主要针对二类水体从误差来源的角度来对水面之上法进行方法研究。同时 ,借鉴一类水体水面之上法的多种数据处理方法 ,对二类水体水面之上法的数据处理方法进行探讨。 展开更多
关键词 二类水体 表观光学特性 水面之上法 海洋水色遥感
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近岸二类水体生物光学模型参数优化 被引量:7
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作者 韩留生 陈水森 +4 位作者 李丹 陈修治 李勇 陈燕乔 方立刚 《热带地理》 北大核心 2014年第3期351-358,共8页
为了优化生物光学模型中的悬浮物后向散射模型系数(bbx)和双向反射因子(f/Q),基于珠江口、韩江河口、徐闻珊瑚礁保护区实测数据(遥感反射率、叶绿素a质量浓度、悬浮物质量浓度、CDOM吸收系数),采用模拟退火算法同时优化了bbx以及f/Q(N=4... 为了优化生物光学模型中的悬浮物后向散射模型系数(bbx)和双向反射因子(f/Q),基于珠江口、韩江河口、徐闻珊瑚礁保护区实测数据(遥感反射率、叶绿素a质量浓度、悬浮物质量浓度、CDOM吸收系数),采用模拟退火算法同时优化了bbx以及f/Q(N=43),并开发了生物光学正演模型(N=22)。文章优化的f/Q为0.104 9,悬浮物在参考波长531 nm处后向散射系数bbx为0.268×[TSS]0.295。通过输入实测的水质数据模拟出531 nm处的遥感反射率,并外推到其他波段(412、443、490、551、667 nm)。模拟得到的531 nm处遥感反射率与实测值的均方根误差RMSE=0.000 8,N=22,除了模拟的667 nm处遥感反射率误差较大外(RMSE=0.003 6,N=22),其他波段都具有较好的精度(RMSE<0.002 3)。结果表明,该研究区与其他研究区(如黄、东海)的bbx和f/Q不一致,这2个参数需要根据研究区的数据进行优化。验证结果说明迭代优化的bbx以及f/Q能够适用于广东近岸河口生物光学参数模拟。 展开更多
关键词 二类水体 生物光学模型 模拟退火算法 水质参数
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珠江口二类水体水色三要素的优化反演 被引量:13
11
作者 杨锦坤 陈楚群 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期15-20,共6页
根据2003年1月珠江口实测资料获得的相关参数,建立了适用于该海域的二类水体水色三要素优化反演模型,同步优化反演得到了与2003年1月25—26日实测站点相对应的2003年1月29日的SeaWiFs图像像元点的水色三要素,反演与实测水色三要素的平... 根据2003年1月珠江口实测资料获得的相关参数,建立了适用于该海域的二类水体水色三要素优化反演模型,同步优化反演得到了与2003年1月25—26日实测站点相对应的2003年1月29日的SeaWiFs图像像元点的水色三要素,反演与实测水色三要素的平均相对误差分别为:叶绿素14.9%,悬浮泥沙12.1%,黄色物质13.6%。研究结果说明本研究建立的优化反演模型比较适用于珠江口二类水体水色三要素的反演,且具有较高的反演精度。 展开更多
关键词 二类水体 优化反演 水色要素 正演模型 大气校正 珠江口
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海洋水色卫星遥感二类水体反演算法的国际研究进展 被引量:14
12
作者 巩彩兰 樊伟 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期77-83,共7页
根据国际海洋水色卫星的研究发展与应用现状,回顾了国际海洋水色卫星遥感二类水体现有反演算法的基本原理和存在的优缺点,以及提高反演精度需要的技巧。指出二类水体反演算法相对一类水体算法的复杂性,要建立全球通用的反演算法还要继... 根据国际海洋水色卫星的研究发展与应用现状,回顾了国际海洋水色卫星遥感二类水体现有反演算法的基本原理和存在的优缺点,以及提高反演精度需要的技巧。指出二类水体反演算法相对一类水体算法的复杂性,要建立全球通用的反演算法还要继续研究更好的光学模型,使得各种反演算法具有实验室之外的实际应用价值。 展开更多
关键词 二类水体 海洋水色遥感 反演算法 光学模型 海洋水色卫星
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二类水体中船舶含气泡尾迹海水表观光学特性的测量与分析 被引量:3
13
作者 张宇 张永刚 +1 位作者 王华 张旭 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期15-22,共8页
通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水表观光学特性及物理特征,定量分析在二类水体中尾迹气泡对海水表观光学特性(例如归一化离水辐亮度、遥感反射率)的影响。通过比较含气泡尾迹海水遥感反射率与ASTER可见光、近红外波段辐射计辐射分辨... 通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水表观光学特性及物理特征,定量分析在二类水体中尾迹气泡对海水表观光学特性(例如归一化离水辐亮度、遥感反射率)的影响。通过比较含气泡尾迹海水遥感反射率与ASTER可见光、近红外波段辐射计辐射分辨率,证明了卫星光学遥感船舶含气泡尾迹的适用性。这些工作可为利用星载光学传感器遥感的途径获取船舶尾迹信息提供理论依据。试验证明,在可见光和近红外波段,船舶含气泡尾迹不仅在幅度上也在谱形上改变海水表观光学特征,尾迹气泡使得海水变得更绿。同时,随着观测点在尾迹中位置距目标船越近,气泡密度不断增大,反射率也随之增强。但是,由于二类水体中其他悬浮颗粒浓度较高,增强了后向散射,因此气泡所引起的海水表观光学特性的变化没有想像中明显。相比较而言,海水愈混浊,船舶尾迹在海水中引起的水色变化愈不明显。 展开更多
关键词 船尾迹 气泡 二类水体 表观光学特性
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二类水体悬浮泥沙遥感反演算法综述 被引量:7
14
作者 孟灵 屈凡柱 毕晓丽 《浙江海洋学院学报(自然科学版)》 CAS 2011年第5期443-449,共7页
鉴于二类水体本身光学性质的复杂性及其与人类生产活动的密切关系,利用遥感数据监测二类水体水质受到了国内外学者的普遍关注,成为海洋学领域的热点问题。悬浮泥沙含量是表征水质优劣的一个重要参数,众多研究致力于建立悬浮泥沙反演模... 鉴于二类水体本身光学性质的复杂性及其与人类生产活动的密切关系,利用遥感数据监测二类水体水质受到了国内外学者的普遍关注,成为海洋学领域的热点问题。悬浮泥沙含量是表征水质优劣的一个重要参数,众多研究致力于建立悬浮泥沙反演模型的研究,定量反演二类水体悬浮泥沙浓度。该文总结了近年来二类水体悬浮泥沙遥感反演算法的研究进展。悬浮泥沙定量反演模型大致可分为以下三类:1)利用水体光学特性和水体组分之间关系建立的经验模型;2)综合经验模型和物理模型构建的半分析模型;3)基于辐射传输模型和生物光学模型建立的物理模型。针对目前反演算法存在的主要问题,提出未来的研究需加强反射率光谱曲线研究、开发高光谱遥感数据以及综合多源数据信息等方面的内容。 展开更多
关键词 海洋二类水体 悬浮泥沙 遥感 反演模型
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二类水体表观光学特性的测量与分析——剖面法方法研究 被引量:3
15
作者 杨安安 李铜基 +1 位作者 陈清莲 毕大勇 《海洋技术》 2005年第3期111-115,共5页
光学剖面法是测量水体表观光学参数的首选方法。文章在简要介绍剖面测量基本原理的基础上,分析了剖面法的误差来源,提出了减少误差的措施。同时,针对我国近岸水体的特点,重点介绍了三种改进的剖面法数据处理方法,应用效果良好。
关键词 二类水体 剖面法 表观光学参数
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利用Sea WiFS资料对二类水体辐射大气校正方法的研究 被引量:1
16
作者 史丰荣 刘美娟 +2 位作者 周维华 冯巍巍 张骏 《内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)》 CAS 2006年第4期424-427,432,共5页
SeaDAS软件提供的标准大气校正算法中,假设第7和第8通道的离水辐射为0,但测量数据表明,在二类水体的大气校正算法中这种假设不成立.针对中国海区的特点,选取不同的近岸二类水体大气校正方法进行分析和比较,给出了适用于近岸二类水体尤... SeaDAS软件提供的标准大气校正算法中,假设第7和第8通道的离水辐射为0,但测量数据表明,在二类水体的大气校正算法中这种假设不成立.针对中国海区的特点,选取不同的近岸二类水体大气校正方法进行分析和比较,给出了适用于近岸二类水体尤其是近岸高泥沙含量的混浊水体的大气校正方法. 展开更多
关键词 SEAWIFS 大气校正方法 二类水体 离水辐射亮度
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二类水体的MODIS数据大气校正及在渤海表层水体叶绿素浓度监测反演中的应用研究 被引量:3
17
作者 于堃 陆殿梅 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期21-27,共7页
提出一种适用于中国近岸二类水体的大气校正方法,解决了水色遥感软件SEADAS由于无法计算近岸的二类水体离水辐射率而简单地将其设为0的问题。应用该方法计算出的离水辐射率反演了渤海表层水体的叶绿素浓度,并选取近岸同期监测点的实测... 提出一种适用于中国近岸二类水体的大气校正方法,解决了水色遥感软件SEADAS由于无法计算近岸的二类水体离水辐射率而简单地将其设为0的问题。应用该方法计算出的离水辐射率反演了渤海表层水体的叶绿素浓度,并选取近岸同期监测点的实测值对反演结果进行验证。通过对比反演值与实测值,多数相对误差值均较小于10%,证明了反演结果较为准确,同时反演的叶绿素浓度的空间分布也符合冬季渤海的水团和环流状况。这说明应用改进后的大气校正方法能够很好地用于渤海表层水体的叶绿素浓度反演。 展开更多
关键词 二类水体 离水辐射率 叶绿素浓度:大气校正
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基于神经网络的二类水体大气修正 被引量:1
18
作者 孙凌 张杰 郭茂华 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期398-405,共8页
大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术... 大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术的二类水体大气修正算法,可以由波段1—4的TOA反射率和三个角度反演得到离水反射率、气溶胶光学厚度等参数。利用模拟数据进行了算法的性能评估,并开展了卫星数据处理试验。结果表明,除了在非常浑浊的水体,反演结果基本合理。 展开更多
关键词 大气修正 二类水体 神经网络 HY-1ACZI 6S
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二类水体颗粒吸收光谱两种测量方法的差异分析 被引量:1
19
作者 董强 洪华生 商少凌 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期293-297,共5页
对两种颗粒吸收光谱测量方法的差异性及在二类水体中的适用性进行了研究.通过理论推导指出.颗粒后向散射是T方法(Transmittance method)较T—R方法(Transmittance and Reflectance method)测量结果偏高的首要原因,并且其偏高程... 对两种颗粒吸收光谱测量方法的差异性及在二类水体中的适用性进行了研究.通过理论推导指出.颗粒后向散射是T方法(Transmittance method)较T—R方法(Transmittance and Reflectance method)测量结果偏高的首要原因,并且其偏高程度同时取决于颗粒的后向散射和吸收性质;对福建沿岸典型二类水体同时采用两种方法测量的结果表明:与T—R方法相比.T方法测量所得总颗粒、非藻类颗粒、藻类颗粒的光学密度.在400~700nm波段的平均相对误差分别为38.5%、40.0%、33.1%.根据理论推导和实际测量分析结果,提出在中国近海二类水体中需采用T—R方法来替代T方法测量颗粒吸收光谱的建议. 展开更多
关键词 T方法 T—R方法 颗粒吸收光谱 二类水体
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应用遗传算法评估HY-1A CCD反演二类水体组分的能力 被引量:1
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作者 孙凌 张杰 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B10期101-108,共8页
应用一种基于遗传算法的二类水体水色反演算法,评估了HY-1A CCD反演水体组分浓度的能力。算法采用了三组分(叶绿素、悬浮物质和黄色物质)海水光学模型作为前向模型,以二进制编码遗传算法作为优化方法。通过多次反演试验,讨论了遗传... 应用一种基于遗传算法的二类水体水色反演算法,评估了HY-1A CCD反演水体组分浓度的能力。算法采用了三组分(叶绿素、悬浮物质和黄色物质)海水光学模型作为前向模型,以二进制编码遗传算法作为优化方法。通过多次反演试验,讨论了遗传算法参数对反演结果的影响;通过构造不同目标函数,讨论了目标函数对反演结果的影响;通过波段平均前后的数据模拟反演,分析了HY-1A CCD的波段平均对水色反演的影响;分析了该水色优化反演算法的浓度范围适用性;最后分析了该算法对输入数据误差的敏感性。模拟反演表明,HY-1A CCD可以用于进行二类水体水色反演,特别是在悬浮物质反演方面,该传感器优势明显。 展开更多
关键词 二类水体 水色 优化反演 遗传算法 宽波段
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