科研动态 Research Highlight

高时间分辨率遥感突破——Himawari-8超高频率藻华监测
发布日期:2019-6-5      浏览次数:528

      2019年4月,我实验室光学海洋学课题组在Remote Sensing of Environment(RSE)期刊上发表题为”High-frequency observation of floating algae from AHI on Himawari-8”的论文。该研究探索了新一代高频气象卫星Himawari-8在漂浮藻华监测方面的应用,实现了对藻华10分钟一次的高频卫星监测,使藻华监测的最高时间分辨率提高了5倍。

      藻华是一种常见的自然灾害现象,危害着生态环境和人类社会的生产生活,其对人类健康产生的严重影响和造成的巨大经济损失使其成为了全球性的热门话题。卫星观测是监测藻华的有效手段,目前人们对藻华监测的时间分辨率较低,当下最高的时间分辨率仅为1小时。

      光学海洋学课题组及时注意到日本新近发射的气象卫星Himawari-8/AHI具有高时间分辨率及广阔的空间覆盖面的特点,更重要的是配置可见光-红外波段,具备用于海色探测的潜力,遂通过交叉对比确证其经过瑞利校正的反射率可靠,而后从其他研究获得Himawari-8/AHI的漂浮藻类指数,用于太湖藻华事件日变化动态监测与分析。该方法不仅可以对漂浮藻类藻华现象进行定性识别与定量分析,凭借更高的观测频率对藻华的日变化进行一个近连续性的观测,捕捉到其他卫星如韩国水色静止卫星GOCI在监测藻华过程中可能遗漏的变化细节,同时提高了单位时间内有效图像可使用频率,从而为观察生态系统中的动态事件和偶然事件提供更有效的手段。这一全新手段的实现,不但有助于藻类动力学及其对环境变动响应的科学研究,更将助力各种海岸工程的防灾减灾,如侵袭滨海核电的海洋生物灾害的及时预警与有效防控。

图(1)2017年11月23日太湖漂浮藻类面积的日变化,蓝点与蓝色曲线表示Himawari-8/AHI FAI的观测结果;绿色红色分别表示GOCI AFAI和MODIS FAI的观测结果。下图为2017年11月23日太湖漂浮藻类分布,左图为FAI/AFAI图像,右图为二值图

图(2) Himawari-8/AHI和GOCI分别监测到2017年10月份太湖水面被漂浮藻华覆盖的频率

       RSE(2018年影响因子IF=6.457)为环境科学大类一区、Top期刊,为遥感类影响因子最高、最具权威的国际期刊,主要发表地球遥感观测的理论、应用和方法相关原创研究。

       该论文第一作者为陈新荣(厦门大学2019届硕士毕业生),通讯作者为商少凌教授。

      论文来源:Xinrong Chen, Shaoling Shang, Zhongping Lee, Lin Qi, Jing Yan, Yonghong Li. High-frequency observation of floating algae from AHI on Himawari-8. Remote Sensing of Environment, 227 (2019), 151-161.

       全文链接https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.03.038