[發明專利]富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法在審
| 申請號： | 201811276929.1 | 申請日： | 2018-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN109270007A | 公開（公告）日： | 2019-01-25 |
| 發明（設計）人： | 張玉超;褚喬;馬榮華 | 申請（專利權）人： | 中國科學院南京地理與湖泊研究所 |
| 主分類號： | G01N21/31 | 分類號： | G01N21/31 |
| 代理公司： | 江蘇致邦律師事務所 32230 | 代理人： | 徐蓓 |
| 地址： | 210008 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 水華藍藻 藻類 富營養化湖泊 特征吸收 波段 吸收系數 葉綠素a 遙感動態監測 變化規律 光學控制 光學特性 結構變化 空間分布 目標函數 濃度變化 吸收光譜 限制條件 總葉綠素 純藻種 湖泊水 束絲藻 微囊藻 魚腥藻 構建 擬合 年際 室內 | ||
1.一種富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
1)基于水華藍藻純藻實驗室培養和室內光學控制實驗，選取水華藍藻的特征吸收波段，作為定量識別水華藍藻類群的主要特征吸收波段；所述水華藍藻為微囊藻、魚腥藻和束絲藻，選取葉綠素a的特征吸收波段440nm和675nm，以及藻藍素的特征吸收波段620nm作為水華藍藻的特征吸收波段；
2)在室內光學控制實驗基礎上，獲取步驟1)選取的特征吸收波段上葉綠素a濃度與不同水華藍藻單位葉綠素a濃度下吸收系數的定量關系，擬合出不同水華藍藻在特征吸收波段上的單位葉綠素a濃度下吸收系數隨葉綠素a濃度變化的曲線；
3)構建基于吸收特性的水華藍藻類群定量識別模型；
將水華藍藻的特征吸收波段吸收系數的加和作為限制條件，將水華藍藻的葉綠素a濃度的加和與總葉綠素a濃度的差值作為目標函數，采用線性最優規劃方法實現水華藍藻類群的定量識別。
2.根據權利要求1所述的富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法，其特征在于，所述水華藍藻的吸收系數是基于吸收-衰減儀AC-S通過室內光學控制實驗獲取。
3.根據權利要求1所述的富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法，其特征在于，所述步驟2)中，在440nm、620nm和675nm上葉綠素a濃度與其單位葉綠素a濃度吸收系數的定量關系如下：
式中為微囊藻單位葉綠素a濃度下在波段λ處的吸收系數；為魚腥藻單位葉綠素a濃度下在波段λ處的吸收系數；為束絲藻單位葉綠素a濃度下在波段λ處的吸收系數；Ca為束絲藻純藻葉綠素a濃度；Cm為微囊藻純藻葉綠素a濃度、Cd為魚腥藻純藻葉綠素a濃度。
4.根據權利要求3所述的富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法，其特征在于，所述步驟3)中，基于吸收特性的水華藍藻類群定量識別模型如下：
min Z＝|Ct-(Cm+Cd+Ca)|
Cm，Cd，Ca≥0 (2)
式中Z指目標函數，Ct為水華藍藻的葉綠素a總濃度；at(λ)為水華藍藻在波段λ上的色素總吸收系數。
5.根據權利要求1所述的富營養化湖泊水華藍藻類群定量識別方法，其特征在于，所述步驟3)還包括：結合富營養化湖泊野外實測數據，假定色素總吸收系數和葉綠素a總濃度均來自于水華藍藻，忽略吸收系數不同測定方法上的系統差異，獲取富營養化湖泊水華藍藻的時空分布。
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