有害藍(lán)藻（cyanoHABs）通常生長在世界各地的水生環(huán)境中，包括北美五大湖的淡水湖。營養(yǎng)物質(zhì)豐富或過量（例如N和P）的水體可以支持藍(lán)藻的快速生長。除此之外，水溫，風(fēng)，浪和水流都會影響水華的形成和垂直分布。一些藍(lán)藻會產(chǎn)生有毒化合物從而危害動物和人類健康。因此對有害藻華的預(yù)先監(jiān)測顯得尤為重要。
 

2015年NASA GRC HIS停車場反射率。粗紅線表示ASD FieldSpec III的原位反射率。校正前，HIS光譜表現(xiàn)出異常低的反射率，且光譜畸形。校正后，除了3個(gè)多云天的2個(gè)（虛線所示）外，HIS光譜分布在原位反射光譜周圍。
 

美國國家航空航天局格倫研究中心高光譜成像系統(tǒng)自2015年8月10日開始追蹤托萊多取水口附 近，用CI（A）和SSI（B）算法處理后結(jié)果顯示了藻華和表面浮渣的空間變異性。HIS圖像的高分辨率揭示了天基觀測平臺掩蓋的細(xì)節(jié)。托萊多取水口用黑色圓圈表示。

2015年7月27日，NASA GRC HIS軌跡（基于HIS衍生的CI，從深綠到亮綠按比例著色）覆蓋在MTRIMODIS有害藍(lán)藻（cyanoHABs）制圖上（橙色部分）。紅點(diǎn)表示托萊多取水口。

【結(jié)論】NASA GRC HIS系統(tǒng)是高分辨率的高光譜成像儀，能夠在進(jìn)行替代校正后生成高質(zhì)量的輻亮度數(shù)據(jù)及合理的反射率估計(jì)。結(jié)合易于實(shí)現(xiàn)和自動化的CI和SSI算法，近實(shí)時(shí)的處理大量飛行數(shù)據(jù)。飛機(jī)部署的靈活性（即在云下運(yùn)行飛機(jī)路線的位置）與高分辨率和快速分析相結(jié)合，可提供對水質(zhì)狀況的獨(dú)特見解。雖然部署成本和機(jī)載遙感的有限空間覆蓋限制了對大型湖泊日常監(jiān)測的能力，但這是長期監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域（包括取水口和小型水體）的有效工具，同時(shí)還可按需求部署以捕獲水華事件。這種方法并不意味著取代可以提供有價(jià)值的全區(qū)域范圍的衛(wèi)星遙感技術(shù)。而是一個(gè)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)集，有助于監(jiān)測cyanoHABs（現(xiàn)有系統(tǒng)無法輕易或有效監(jiān)測）。

【建議】替代校正技術(shù)將傳感器的HIS反射率充分轉(zhuǎn)換為表面反射率。未來的工作將集中在對天空漫反射進(jìn)行校正，以消除水生光譜的影響。這將在生物光學(xué)算法（例如CPA-A,QAA和GIOP）的適用性中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這些算法可以檢索水的固有光學(xué)特性，但與像CI或SSI這樣的基于形狀的簡單算法相比，對天空污染的漫反射魯棒性較低。未來工作還應(yīng)調(diào)查浮游植物和藍(lán)藻色素吸收和散射特征，以評估物種和大小分布，從而利用傳感器的高光譜性質(zhì)。此外，可用于cyanoHAB事件的早期監(jiān)測，這是當(dāng)前使用CI方法無法實(shí)現(xiàn)的。
 

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