張文慶, 肖 薇,2*, 曹 暢,3, 張 彌, 王 偉, 王 怡, 王 嬌,4, 陳 爭(zhēng), 蒲旖旎

(1.南京信息工程大學(xué)大氣環(huán)境中心，南京 210044；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210044； 3.南京信息工程大學(xué)無(wú)錫研究院，無(wú)錫 214105；4.南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院，無(wú)錫 214105)

富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題是中國(guó)大型和小型內(nèi)陸水體普遍面臨的問(wèn)題。眾所周知，中國(guó)大型水體普遍面臨嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。例如，滇池為異常富營(yíng)養(yǎng)化超V類(lèi)[1]；太湖雖然經(jīng)過(guò)多年治理，藍(lán)藻水華爆發(fā)仍然頻發(fā)[2]。而小型水體，特別以小型池塘和溝渠為代表的農(nóng)村小型水體，是農(nóng)村水產(chǎn)養(yǎng)殖和糧食種植活動(dòng)的主要載體，受到農(nóng)田施肥的直接影響，其富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題也非常突出[3]。內(nèi)陸水體富營(yíng)養(yǎng)化能?chē)?yán)重破壞水體原有的植被生態(tài)系統(tǒng)[4]，引起水質(zhì)參數(shù)惡化[5]，阻礙水環(huán)境的改善，影響水產(chǎn)養(yǎng)殖，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1,6]，是當(dāng)下較為突出的社會(huì)民生問(wèn)題[7]。由于富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)加速水體內(nèi)的藻類(lèi)生長(zhǎng)，因此水體植物狀況的監(jiān)測(cè)能夠有效地指示水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。因此，對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，是水環(huán)境治理的重要環(huán)節(jié)。

水體內(nèi)藻類(lèi)水華爆發(fā)時(shí)間通常在一天甚至幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成[8]，這對(duì)監(jiān)測(cè)手段提出了很大的挑戰(zhàn)。多年以來(lái)，研究者們采用水樣采集-實(shí)驗(yàn)室分析、儀器在線觀測(cè)、動(dòng)物指示、衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)遙感等多種手段監(jiān)測(cè)內(nèi)陸水體的藻類(lèi)生長(zhǎng)狀況，從而指示和預(yù)警水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況[9-13]。水樣采集分析方法觀測(cè)精度較高，但是采樣和分析耗時(shí)耗力，很難實(shí)現(xiàn)頻繁觀測(cè)[14]。儀器在線觀測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)觀測(cè)，但是儀器受到水體污染和藻類(lèi)附著的干擾，需要頻繁標(biāo)定和清理，而且代表的區(qū)域有限[15]。動(dòng)物等其他媒介間接監(jiān)測(cè)水體的方式則存在機(jī)理復(fù)雜的情況[9]。衛(wèi)星遙感能夠結(jié)合單源或多源遙感數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)大范圍水體的狀況[16-17]，但是受大氣狀況的干擾較大，而且由于過(guò)境時(shí)間有限，空間分辨率普遍較低，因此無(wú)法獲取高時(shí)間分辨率的數(shù)據(jù)，特別是不適用于小型水體的監(jiān)測(cè)[12-13]。無(wú)人機(jī)遙感則可以實(shí)現(xiàn)近距離的監(jiān)測(cè)，能夠避免大氣校正處理帶來(lái)的不確定性，空間分辨率較高[8]。但是該方法成本較高，很難大范圍和長(zhǎng)期使用。與上述方法相比，地面定點(diǎn)相機(jī)監(jiān)測(cè)手段則具有明顯的優(yōu)勢(shì)：與衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)遙感相比，地面定點(diǎn)相機(jī)與被監(jiān)測(cè)物體的空間距離短，減小了光路通過(guò)大氣的反射、散射、透射等影響；該方法操作的人工成本低；時(shí)間分辨率較高，能夠捕捉短時(shí)間的變化過(guò)程；造價(jià)相對(duì)低廉，經(jīng)濟(jì)成本不高，方便進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)、原位的監(jiān)測(cè)[18-21]。由此可見(jiàn)，地面定點(diǎn)相機(jī)是監(jiān)測(cè)大型和小型水體中藻類(lèi)的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的一個(gè)比較好的方法。

目前用相機(jī)觀測(cè)gcc指數(shù)在陸地生態(tài)系統(tǒng)上的適用性已經(jīng)相對(duì)明了，但是對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題尚不清楚，例如相機(jī)的設(shè)置和校準(zhǔn)需要注意的問(wèn)題，如何避免天空狀況和太陽(yáng)高度角對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響，水體gcc數(shù)值與陸地生態(tài)系統(tǒng)gcc的對(duì)比情況等。針對(duì)這些問(wèn)題，本文選取池塘和溝渠兩類(lèi)典型的農(nóng)村水體作為研究對(duì)象，使用商用RGB相機(jī)在夏、秋、冬三個(gè)季節(jié)對(duì)水體開(kāi)展了連續(xù)監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)檢驗(yàn)gcc指示水體藻類(lèi)動(dòng)態(tài)的適用性，探討相機(jī)校正和設(shè)置、數(shù)據(jù)處理方法的問(wèn)題，并與陸地生態(tài)系統(tǒng)的gcc觀測(cè)結(jié)果做對(duì)比。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)站點(diǎn)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選在南京信息工程大學(xué)官渡農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)基地內(nèi)的一個(gè)池塘和一個(gè)溝渠(圖1)，該站點(diǎn)位于安徽省滁州市全椒縣武崗鎮(zhèn)官渡村東部的魚(yú)塘養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)(31°57.9 302′N(xiāo)，118°15.2 852′E)。在兩個(gè)水體各選擇三處進(jìn)行同步試驗(yàn)。研究站點(diǎn)如圖1所示，溝渠呈“L”形，兩邊長(zhǎng)度分別為96.8、26.3 m，寬度約1.0 m，兩邊岸上種植豆類(lèi)作物。池塘呈五邊形，面積約為332 m2，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民在該池塘中養(yǎng)蝦，會(huì)定期向水中投食黃豆作為飼料。

圖1 官渡大氣環(huán)境試驗(yàn)基地采樣點(diǎn)位置示意圖Fig.1 Locations of observation points sites of Guandu Atmospheric Environment Observatory

1.2 圖像獲取及處理方法

試驗(yàn)使用一款數(shù)碼單鏡反光相機(jī)(digital single lens reflex camera, 型號(hào)EOS 600D，Canon，東京，日本)，分辨率為5 184×3 456，有效像素為2 000×104。拍攝時(shí)，鏡頭與水平面呈30°左右?jiàn)A角。為進(jìn)一步減小因光照條件改變給拍攝圖像帶來(lái)的干擾[34]，實(shí)驗(yàn)期間使用了一張用于膠片、視頻和打印機(jī)校準(zhǔn)的灰度校準(zhǔn)卡(一面為灰色，反射率為17%±1%；另一面為白色，反射率為92%±2%)，拍攝之前利用灰度校準(zhǔn)卡灰色面手動(dòng)設(shè)置白平衡。在紅綠藍(lán)三個(gè)通道上的參考數(shù)值為R=120、G=120、B=120(±2%)，感光度設(shè)置為自動(dòng)。為保護(hù)鏡頭，并且避免雜光干擾成像，鏡頭前端安裝有遮光罩。照片存儲(chǔ)格式為JPEG(joint photographic experts group)格式，相機(jī)使用了一張閃迪64 GB(gigabyte)存儲(chǔ)卡儲(chǔ)存照片。

在圖像處理過(guò)程中，根據(jù)各個(gè)拍攝點(diǎn)的情況，對(duì)每個(gè)點(diǎn)的圖像分別設(shè)置感興趣區(qū)域，避免水體周?chē)耐寥?、植被等無(wú)關(guān)要素的干擾，在感興趣區(qū)域內(nèi)提取R、G、B三個(gè)顏色通道各自的平均信號(hào)值，計(jì)算gcc指數(shù)公式如下：

(1)

日平均gcc數(shù)值的計(jì)算方法是采用平均正午方法(mean mid-day, MMD)，即采用10:00—14:00獲取的gcc數(shù)據(jù)的平均值，代表當(dāng)日的gcc數(shù)值，作為當(dāng)天水體狀況的指標(biāo)[24]。

試驗(yàn)期在夏季、秋季和冬季三個(gè)季節(jié)開(kāi)展，分別為2018年7月9—21日(13 d)，2018年10月13—26日(14 d)，2018年12月27日—2019年1月9日(14 d)，共計(jì)41 d。拍攝圖像的時(shí)間為9:30—17:30，每隔2 h在6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行拍攝。

此外，為了評(píng)估天空狀況對(duì)gcc觀測(cè)結(jié)果的影響，于2018年4月20—23日在觀測(cè)站點(diǎn)附近一處潔凈池塘(31°97.9 348′N(xiāo)，118°15.2 543′E)每天8:00—18:30以30 min為間隔使用該相機(jī)進(jìn)行了原位連續(xù)的高頻監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 天空狀況和太陽(yáng)高度角對(duì)gcc的影響

典型的晴天和陰天條件下gcc與太陽(yáng)高度角的關(guān)系如圖2所示。2019年4月20日和22日分別為典型的晴天和陰天。晴天，當(dāng)太陽(yáng)高度角小于40°時(shí)，gcc的最高值為0.379(出現(xiàn)在8:30)，最低值為0.334(17:30)，波動(dòng)幅度較大，為0.045。陰天，gcc的最高值為0.342(出現(xiàn)在10:30)，最低值為0.332(出現(xiàn)在18:30)，波動(dòng)范圍明顯變小，僅為0.010。當(dāng)太陽(yáng)高度角大于40°時(shí)，gcc的觀測(cè)值相對(duì)比較穩(wěn)定，晴天變化范圍為0.347～0.372，陰天變化范圍為0.333～0.342。由此可見(jiàn)，當(dāng)太陽(yáng)高度角較大，即正午前后是一天當(dāng)中g(shù)cc相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段的gcc能夠更好地指示當(dāng)天水體狀況。如果基于MMD方法采用10:00—14:00的數(shù)據(jù)，則晴天gcc的平均值為0.364，標(biāo)準(zhǔn)差為0.007 4；陰天的觀測(cè)結(jié)果則更為穩(wěn)定，gcc的平均值為0.337，標(biāo)準(zhǔn)差僅為0.002 6。

圖2 gcc隨太陽(yáng)高度角變化Fig.2 Variation of gcc with solar altitude angle

每個(gè)季節(jié)(夏、秋和冬季)試驗(yàn)期間的gcc平均日變化情況如圖3所示。夏季、秋季和冬季gcc的平均數(shù)值依次遞減，溝渠在三個(gè)季節(jié)里gcc日組分的極大值分別為0.371、0.359和0.344，變化范圍為0.366～0.371、0.354～0.359和0.342～0.344。池塘在三個(gè)季節(jié)里一天當(dāng)中g(shù)cc日組分的極大值分別為0.378、0.355和0.337，變化幅度分別為0.129 2、0.005 0和0.000 9。采用正午時(shí)段(10:00—14:00)，夏、秋和冬季gcc平均值分別為0.371、0.354和0.337，與采用9:30—17:30觀測(cè)數(shù)據(jù)得到的平均值的差異分別為0.000 8、0.001 3和0.000 2。由此可見(jiàn)，如果采用多日平均值，gcc的日變幅明顯變小，數(shù)據(jù)相對(duì)比較穩(wěn)定。

紅綠藍(lán)三種陰影代表各個(gè)季節(jié)gcc標(biāo)準(zhǔn)差范圍圖3 夏季、秋季和冬季gcc日組分Fig.3 Diurnal composites of the gcc during the campaigns in summer, autumn and winter

2.2 gcc的時(shí)間變化特征

夏、秋、冬三個(gè)季節(jié)試驗(yàn)期間每日gcc的時(shí)間序列如圖4所示，DOY(day of year)表示日序。夏季，溝渠和池塘的gcc呈現(xiàn)交替變化，溝渠的gcc最大值為0.374(日序193)，最小值為0.363(日序196)；在池塘，gcc最大值為0.384(日序202)，最小值為0.355(日序191)。秋季，溝渠和池塘差異不大，溝渠的gcc最大值為0.355(日序299)，最小值為0.346(日序293)；池塘gcc最大值為0.355(日序291)，最小值為0.345(日序298)。冬季，溝渠的gcc一直高于池塘，溝渠的gcc最大值為0.353(日序1)，最小值為0.339(日序9)；池塘的gcc最大值為0.340(日序364)，最小值為0.333(日序365)。由此可見(jiàn)，夏季gcc明顯高于秋冬兩季，秋季略高于冬季；溝渠和池塘在夏季和秋季兩者gcc數(shù)值差異不大，但是冬季溝渠的gcc要顯著高于池塘。由此可見(jiàn)，gcc不但能清楚地分辨出水體狀況的日變化和季節(jié)變化，也能清晰地分辨出池塘和溝渠兩個(gè)水體的水體狀況。

圖4 夏、秋、冬季試驗(yàn)期間gcc日值的時(shí)間序列Fig.4 Time series of daily gcc during the campaigns in summer, fall and winter

秋季觀測(cè)期間gcc的觀測(cè)結(jié)果與照片實(shí)況的對(duì)應(yīng)如圖5所示。在第287日，gcc=0.346，圖5中可以看出水體中的水生植物很少。而后gcc逐漸升高，到第291日，gcc達(dá)到0.359，此時(shí)可以明顯看出有水生植物；次日，出現(xiàn)了明顯的降水，經(jīng)過(guò)沖刷的水表面變得干凈；到第295日gcc達(dá)到極小值0.344，顯示水面比較清潔；而后，天氣變得晴朗，在第299日，gcc上升到秋季試驗(yàn)期間的最高值0.369。由此可見(jiàn)，gcc的數(shù)值變化能有效地表征水體狀況的動(dòng)態(tài)演變。

圖5 gcc時(shí)間序列及部分對(duì)應(yīng)的照片實(shí)況展示Fig.5 Time series of gcc and some corresponding photos

3 討論

3.1 相機(jī)的設(shè)置和校準(zhǔn)

相機(jī)拍攝首先涉及白平衡設(shè)置的問(wèn)題。正確的白平衡可以使相機(jī)對(duì)色彩進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。白平衡設(shè)置主要可以分為自動(dòng)白平衡、自定義白平衡、鎢光白平衡、日光白平衡、熒光燈白平衡和陰影白平衡等方式，前兩種較為常用[35]。自動(dòng)白平衡屬于相機(jī)自帶設(shè)置模式，是讓相機(jī)隨著外界光線改變自動(dòng)調(diào)整白平衡。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)大部分天空狀況；缺點(diǎn)是在光線不足尤其是多云、陰天條件下往往會(huì)出現(xiàn)校正過(guò)度或不足的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足高精度要求的科學(xué)研究[36]。自定義白平衡是在每次拍攝當(dāng)前照明條件下人為給予相機(jī)一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)白色”，最大化相機(jī)在當(dāng)前照明條件下的色彩識(shí)別能力。其優(yōu)勢(shì)在于可以提高RGB亮度在不同光照條件下的連續(xù)性[34]，減小各次拍攝由于光照條件引起的誤差；劣勢(shì)是工作量較大。在本研究中，每次拍攝時(shí)的光照條件會(huì)發(fā)生變化，為了進(jìn)一步減小天空狀況對(duì)照片的影響，在每次拍攝前使用灰度校準(zhǔn)卡進(jìn)行手動(dòng)白平衡設(shè)置?；叶刃?zhǔn)卡的成本不高且效果實(shí)用，短期觀測(cè)的情況下推薦使用。但是在野外條件下，灰度校準(zhǔn)卡容易受到環(huán)境污染，自身材質(zhì)的穩(wěn)定性可能會(huì)發(fā)生變化，如果需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，如何實(shí)現(xiàn)白平衡的自動(dòng)設(shè)置且不降低色彩識(shí)別精度是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。

此外，參考白板也是一種校正方法。標(biāo)準(zhǔn)的參考白板(不一定是白色)是一塊朗伯體，也有人用造價(jià)低廉的白色板子代替。它通常被放置在與植被冠層相同的高度，與植被進(jìn)行同步連續(xù)觀測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)參考白板性質(zhì)穩(wěn)定，材質(zhì)均勻，可以用于白平衡調(diào)節(jié)，檢驗(yàn)不同天空狀況對(duì)于植被指數(shù)的影響，它還被認(rèn)為可以探測(cè)到由于傳感器性能退化(與植被生長(zhǎng)無(wú)關(guān))產(chǎn)生的信號(hào)，有助于更加真實(shí)地獲取植被冠層光譜變化信息[28,37]。但是參考白板在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在以下難點(diǎn)：首先，一塊標(biāo)準(zhǔn)的參考白板造價(jià)昂貴；其次，如果想要達(dá)到理想效果，必須確保參考白板和監(jiān)測(cè)對(duì)象在圖像中具有類(lèi)似的幾何形狀，要控制參考白板在圖像中所處位置避免遮蓋關(guān)鍵的植被信息；再次，一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的參考面板應(yīng)該有幾個(gè)不同的灰色級(jí)別和相同的單色白板，單種灰度級(jí)別導(dǎo)致像素在陽(yáng)光充足的條件下容易飽和，相同的單色白板可以確保相機(jī)成像傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，這種參考白板還必須具有耐受性、不褪色和不光滑的表面，以減少灰塵和其他微粒沉積，參考白板在水體上的安裝相比陸地也更加困難，因此，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上使用參考白板想達(dá)到理想的校正效果成本高昂且不易實(shí)現(xiàn)，本研究認(rèn)為使用普通相機(jī)和成本低廉的灰度校準(zhǔn)卡進(jìn)行植被監(jiān)測(cè)能夠獲取關(guān)鍵的植被信息。

3.2 環(huán)境狀況影響的處理方法

近地面相機(jī)遙感得到的圖像質(zhì)量會(huì)受到天空狀況和太陽(yáng)高度角的影響，因此需采用合理的數(shù)據(jù)處理方法，以此獲得可靠的觀測(cè)結(jié)果。從研究結(jié)果來(lái)看，晴天條件下光照強(qiáng)度變化幅度較大，gcc的日變幅較大，陰天相對(duì)穩(wěn)定。為了獲取較穩(wěn)定可靠的gcc數(shù)據(jù)，以往的研究采用的方法略有不同。Ide等[38]認(rèn)為森林下墊面的感興趣區(qū)域在中午10:00—14：00內(nèi)呈現(xiàn)出最高的綠度值和更穩(wěn)定的狀態(tài)，建議在進(jìn)行時(shí)間序列分析時(shí)只對(duì)10:00—14:00期間獲取的影像進(jìn)行處理。Almeida等[39]通過(guò)對(duì)同一感興趣區(qū)域的RGB通道和紋理特征的分析，建議將8:00—11:00時(shí)段作為數(shù)字圖像自動(dòng)物種識(shí)別的最佳時(shí)間。Andresen等[34]只使用一天當(dāng)中正午時(shí)段(8:00—14:00)的照片計(jì)算日平均值，以最大程度降低因光照和天氣條件的日變化帶來(lái)的影響。而Sonnentag等[26]提出采用三天滑動(dòng)窗口方法，將3 d獲取得到的指數(shù)值按從小到大排列，取第90百分位的數(shù)值作為這三天植被狀況的指示參數(shù)，這種方法不會(huì)丟失任何關(guān)于植被的有效信息，并且可以過(guò)濾掉天氣條件改變帶來(lái)的影響，但缺點(diǎn)是會(huì)損失一定量的數(shù)據(jù)，不適合短期觀測(cè)。

相機(jī)觀測(cè)得到的gcc也可能受到水位變化和風(fēng)的干擾。在長(zhǎng)江中下游這種雨水比較充足的地帶，降水會(huì)使水體水位發(fā)生改變，這種變化會(huì)影響水體表面的反射輻射，使相機(jī)感知的藍(lán)光通道亮度值發(fā)生改變[31]，另外，水位上升會(huì)增大沉水植物距離水面的高度，減小傳感器接收信號(hào)的強(qiáng)度[40]。風(fēng)速也是一個(gè)重要的因素，與陸地不同，水面比較容易受到風(fēng)的干擾，風(fēng)會(huì)使得拍攝范圍內(nèi)的景象發(fā)生非自然改變，特別是在開(kāi)闊的水面，風(fēng)的擾動(dòng)會(huì)使得浮游植物發(fā)生空間上的移動(dòng)，而傳感器一般是固定位置進(jìn)行拍攝，因此這種情況可能導(dǎo)致研究人員認(rèn)為是水生植被的減少而沒(méi)發(fā)現(xiàn)這實(shí)際只是空間移動(dòng)的結(jié)果。有研究為了避免因風(fēng)吹動(dòng)植物冠層而引起結(jié)果的誤差，將風(fēng)速大于1.5 m/s時(shí)段拍攝的照片排除[41]。因此，在開(kāi)展gcc觀測(cè)和處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)充分考慮水位和風(fēng)速帶來(lái)的影響。

3.3 gcc在陸地和水體生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用和數(shù)值對(duì)比

采用gcc指示陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)物候的研究結(jié)果如表1所示。作為一種常見(jiàn)生態(tài)系統(tǒng)，森林在所有地物類(lèi)型中，gcc在一年及以上長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi)跨度范圍較大，在夏季植被生長(zhǎng)最為旺盛時(shí)期，最高值能夠達(dá)到0.500[41-43]，在冬季植被凋落后，最低值能達(dá)到0.290[44]。植物園、草原和泥炭地由于在一年中植被特征變化相對(duì)緩和，gcc波動(dòng)范圍更小，在0.310～0.430范圍內(nèi)變化[45-47]。雪和草地這兩種地物gcc變化范圍最小，處于0.335～0.345范圍[32]。與森林相比，水生植被生長(zhǎng)特征變化更小，在本研究中，溝渠和池塘gcc在檢測(cè)期間的波動(dòng)范圍為0.333～0.384，處于陸地生態(tài)系統(tǒng)gcc的變化范圍之內(nèi)。

表1 不同地區(qū)森林、草地和水體gcc觀測(cè)研究匯總

4 結(jié)論

使用商用RGB相機(jī)在夏、秋、冬三個(gè)季節(jié)對(duì)水體開(kāi)展連續(xù)監(jiān)測(cè)，研究了gcc指數(shù)指示水體藻類(lèi)動(dòng)態(tài)的適用性及相機(jī)校正和設(shè)置、數(shù)據(jù)處理方法的問(wèn)題，得到以下結(jié)論。

(1)相對(duì)綠度指數(shù)對(duì)于不同地物類(lèi)型有著不同的數(shù)值表現(xiàn)，是一個(gè)可以用來(lái)表征植被狀況的指示參數(shù)，同陸地生態(tài)系統(tǒng)一樣，相機(jī)監(jiān)測(cè)在水域生態(tài)系統(tǒng)中同樣可以實(shí)現(xiàn)。

(2)和陸地一樣，天空狀況改變同樣會(huì)影響相機(jī)對(duì)水體的監(jiān)測(cè)，可以通過(guò)挑選正午前后(10:00—14:00)的影像數(shù)據(jù)或滑動(dòng)平均方法進(jìn)一步降低干擾，數(shù)據(jù)在分析之前應(yīng)該進(jìn)行質(zhì)量控制。

(3)相機(jī)監(jiān)測(cè)手段成本低廉，易于操作，今后在各領(lǐng)域研究中必將大有作為。在以后的研究中可以提高圖像獲取頻率，構(gòu)建一致性的通信協(xié)議，使用多臺(tái)相機(jī)來(lái)獲取有效數(shù)據(jù)，考慮對(duì)陸地和水體對(duì)于相機(jī)光譜信息獲取敏感性差異的量化，并在不同類(lèi)型的水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，充分發(fā)掘相機(jī)監(jiān)測(cè)這種近地面遙感方式的優(yōu)勢(shì)。