曹志刚
- 作品数：28 被引量：98H指数：7
- 供职机构：中国科学院南京地理与湖泊研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省杰出青年基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球自动化与计算机技术水利工程更多>>
- 基于Landsat-8数据和机器学习的湖泊叶绿素a浓度反演方法
- 本发明涉及一种基于Landsat‑8数据和机器学习的湖泊叶绿素a浓度反演方法，基于Landsat‑8内陆湖泊的反射率数据集和对应的实测叶绿素a浓度，结合XGBoost机器学习模型，构建叶绿素a浓度反演算法（XGB‑CHL...
- 曹志刚马荣华段洪涛薛坤
- 文献传递
- 1980s以来巢湖藻华物候时空变化遥感分析被引量：13
- 2023年
- 蓝藻水华暴发时间变化一定程度上表征了藻华物候特征,研究藻华物候变化可为湖泊水环境健康问题治理和缓解水生生态系统环境退化提供科学依据。以往巢湖蓝藻水华遥感监测主要基于2000年以来的MODIS卫星数据,限制了对巢湖蓝藻水华暴发时空变化过程的理解。本文利用Landsat扩展时间序列,联合MODIS数据,基于浮游藻类指数和阈值分割技术提取巢湖蓝藻水华,在评估二者藻华提取结果一致性的基础上,获取并分析了巢湖1987-2020年蓝藻水华暴发物候的规律及影响因子。结果表明:(1)2000年前,巢湖蓝藻水华暴发规模较小,2000年后面积显著上升,大面积蓝藻水华出现频繁,2011年达到最高峰(608.4 km^(2));(2)1987-2020年间,巢湖蓝藻水华暴发可以分为3个阶段:①1987-2004年,巢湖蓝藻水华年暴发开始时间显著提前,暴发持续时间显著增加;②2005-2010年,藻华年暴发开始时间显著延迟,但暴发持续时间变化不显著;③2011-2020年,巢湖藻华暴发开始、结束和持续时间呈现年际波动,年暴发开始时间、结束时间和持续时间有所提前,但不显著;(3)巢湖蓝藻水华暴发时间变化主要与气温、降雨量和日照时长等气候因子有关,受营养盐变化影响较弱。19872004年暴发开始时间提前受上年年平均温度主导;而20052010年的藻华暴发开始时间延迟受春季平均温度、平均日照和降雨量共同作用,暴发结束时间的提前和持续时间缩短则与年降雨量有关。本研究分析了近40年巢湖蓝藻水华暴发的长时间序列变化,有助于深入了解巢湖蓝藻水华暴发的时空变化特征和驱动力,提升气候变化背景下的巢湖蓝藻水华科学处置和应对能力。
- 袁俊曹志刚马金戈沈明齐天赐段洪涛
- 关键词：LANDSAT蓝藻水华巢湖
- 一种富营养化湖泊MODIS影像的藻华和非藻华条件分类方法
- 本发明公开了一种富营养化湖泊MODIS影像的藻华和非藻华条件分类方法，基于MODISRGB影像人工判读和野外实测数据分析，将富营养化湖泊的MODIS影像分为藻华影像和非藻华影像；筛选对气溶胶类型及厚度不敏感的蓝藻水华识别...
- 段洪涛陶慜曹志刚马荣华
- 文献传递
- 浑浊湖泊总磷浓度遥感估算方法
- 本发明涉及浑浊湖泊总磷浓度遥感估算方法，基于MODIS的<I>R</I><Sub><I>rc</I></Sub>数据设计变量集，结合对应的实测总磷浓度，利用BST（Extremely Gradient Boosting）...
- 熊俊峰曹志刚林晨胡旻琪陈曦马荣华
- 基于VIIRS数据洪泽湖悬浮物浓度估算算法研究
- VIIRS(Visible/Infrared Imager Radiometer Suite)是美国2011 年发射的新型水色卫星传感器,用于接替超期服役的MODIS;但目前其在内陆湖泊水色遥感方面研究较少.本文利用20...
- 曹志刚段洪涛张玉超马荣华
- 关键词：悬浮物洪泽湖遥感
- 基于MODIS色素浓度估算的富营养化湖泊水质风险评价方法
- 本发明公开了一种基于MODIS色素浓度估算产品的富营养化湖泊水质风险评价方法，将MODIS影像分类为藻华影像和非藻华影像，之后采用EOF算法分类估算叶绿素a和藻蓝素浓度，后基于MODIS叶绿素a和藻蓝素的估算结果，计算P...
- 段洪涛陶慜曹志刚马荣华
- 文献传递
- 基于遥感藻总量和气象因子的巢湖不同湖区藻华预测被引量：7
- 2022年
- 湖泊能为人类提供不可或缺的资源,而全球普遍存在的湖泊富营养化导致的藻华频繁暴发正不断损害湖泊生态环境服务功能.为合理保护湖泊环境和防治藻华危害,需预测藻华暴发.以我国富营养巢湖为研究区,本文构建了一种基于遥感藻总量和气象因子的不同湖区藻华暴发概率预测方法.基于MODIS/Aqua数据,研究首先反演了20032019年日尺度的藻华分布和考虑垂向结构的水柱藻总量.然后,统计了西、中和东巢湖的藻华面积,判别了藻华/非藻华日,并匹配日平均藻总量和气象因子.最后,筛选出藻华形成的关键影响因子——藻总量、气温和水汽压,并构建了不同湖区日藻华暴发概率的Logistic预测模型.不同湖区月平均藻总量基本一致,但藻华暴发日占比呈“西高东低”特征.对西、中和东巢湖的藻华/非藻华检验样本,模型精度分别为90%、85%和89.5%,模型也适用于2020年夏秋季和冬春季藻华预测.湖泊藻华暴发是藻类大量增殖并在一定气象条件下的产物,故基于遥感藻总量和气象因子的藻华暴发概率预测科学合理,可推广应用于太湖等其他富营养湖泊.
- 刘东张民沈明曹志刚齐天赐邱银国段洪涛
- 关键词：巢湖遥感MODIS
- HY-1C/D卫星CZI数据监测湖泊藻华的适用性评价与方法选择被引量：1
- 2023年
- 随着湖泊富营养化加剧,蓝藻水华频发暴发,藻华的卫星遥感监测面临着中高空间分辨率卫星过境时间长、中低空间分辨率卫星数据在小型湖泊监测能力不足的问题。海洋水色业务卫星海洋一号C星和D星(HY-1C/D)搭载的海岸带成像仪CZI(Coastal Zone Imager)具有50 m空间分辨率,3 d重访周期,是内陆中小型湖泊藻华遥感监测的重要数据源。本文构建了以CZI数据的绿光(560 nm)—近红外波段(825 nm)连线作为基线,红光波段(650 nm)到该基线的垂直距离作为藻华识别指数AFAH(Adjusted Floating Algae Height),并将其应用在4个典型的富营养化湖泊(太湖、巢湖、滇池、星云湖),评价了其在湖泊藻华遥感监测方面的适用性和不确定性。结果表明:(1)在无云的理想条件下4种藻华识别指数的藻华识别精度高于0.93;在非理性条件下的藻华识别方面,AFAH优于NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)、DVI(Difference Vegetation Index)和VB-FAH(Virtual baseline floating macro Algae Height),对太阳耀斑、云、气溶胶厚度敏感性较低;(2)采用最大梯度法确定了单景影像的AFAH的藻华提取阈值,太湖、巢湖、滇池、星云湖有藻华的数据共180景,AFAH藻华提取阈值的统计均值为0.041,标准差为0.013;(3)2019年7月到2021年7月期间4个湖泊的藻华发生频率空间分布结果与已有研究一致,藻华暴发频率大于5%的面积分别为609.05 km^(2)、134.43 km^(2)、20.91 km^(2)、14.50 km^(2),主要集中在太湖竺山湾、梅梁湾、太湖西部,巢湖西部,滇池和星云湖分散状全湖分布。研究表明,AFAH可以应用于仅包含一个近红外波段的中高空间分辨率卫星,可拓展到多源卫星数据的藻华业务化监测,以提高观测频次。
- 薛坤马荣华曹志刚胡旻琪李佳鑫
- 关键词：富营养化湖泊蓝藻水华
- 基于非线性分解多源卫星数据的藻华覆盖度计算方法
- 本发明涉及基于非线性分解多源卫星数据的藻华覆盖度计算方法，包括：获取不同数据源卫星数据，分别基于对应的藻华识别指数计算藻华覆盖度；所述不同数据源卫星数据包括一个高空间分辨率卫星数据和至少一个同步的中低空间分辨率卫星数据；...
- 薛坤马荣华曹志刚胡旻琪
- 基于MODIS色素浓度估算的富营养化湖泊水质风险评价方法
- 本发明公开了一种基于MODIS色素浓度估算产品的富营养化湖泊水质风险评价方法，将MODIS影像分类为藻华影像和非藻华影像，之后采用EOF算法分类估算叶绿素a和藻蓝素浓度，后基于MODIS叶绿素a和藻蓝素的估算结果，计算P...
- 段洪涛陶慜曹志刚马荣华
- 文献传递
