PDF《南四湖水体浊度高光谱定量反演模型》

第13 卷第5期2015 年10 月南水北调与水利科技South 2to2North Water Transfers and Water Science &

Technology Vol.

13 No.

5 Oct .

2015 生态与环境收稿日期:

2014211 204 修回日期:

2015208 215 网络出版时间:

2015 209

224 网络出版地址: http: / / w w w . cnki. net/ kcms/ detail/ 13. 1334. T V. 20150924. 2107. 031. htm l 基金项目:/ 十二五0国家科技支撑计划课题( 2013BAB05B01) ;

高分辨率对地观 测系统重大专项 (

08 2Y30B07 29001213/

15 201) ;

国家自然 科 学基金项目( 51209223;

51209014;

51309254) ;

中国水利水电科学研究院科研专项( 资基本科研 1401) 作者简介: 曹引( 19912) , 男, 安徽滁州人, 主要从事流域水环境定量遥感研究.E 2mail: yinc0416@ 163. com 通讯作者: 冶运涛( 19832) , 男, 河南许昌人, 高级工程师, 博士, 主要从事数字流域、 流域水循环模拟及其要素定量遥感与水资源调度方面的 研究.E2mail: yeyuntao@ iw hr. com DOI: 10. 13476/ j. cnki. nsbdqk. 2015. 05.

014 南四湖水体浊度高光谱定量反演模型 曹引1,

2 , 冶运涛2 , 张小娟3 , 石玉波4 , 蒋云钟2 , 赵红莉2 ( 1. 东华大学 环境科学与工程学院, 上海 201620;

2. 中国水利水电科学研究院 水资源研究所, 北京 100038;

3. 水务局水务信息管理中心, 北京 100038;

4. 水利部水资源司, 北京 100053) 摘要: 根据实测高光谱数据和同步水质检测数据, 通过识别反演水体浊度的高光谱敏感波段, 分别建立了原始光谱 反射率模型、 归一化光谱反射率模型、 波段比值模型和一阶微分模型, 并进行了验证.结果表明,

4 种模型的决定系 数R2 均在

0 1

75 以上, 其中

825 nm 处归一化光谱反射率模型和波段比值模型估测浊度精度较高, 均方根误差 RMSE 分别为

281 79 NTU 和241

23 NTU.研究结果可以为南四湖水体浊度大面积遥感监测的业务化管理提供技 术支持. 关键词: 南四湖;

遥感;

浊度;

高光谱;

反演 中图分类号: TP791 文献标志码: A 文章编号: 167221683( 2015)

0520883 205 Quantitative inversion model of hyperspectral for turbidity in the Nansi Lake CAO Yin1,2 , YE Yun2tao2 , ZH ANG Xiao 2juan3 , SH I Yu 2bo4 , JIANG Yun 2zhong2 , ZHAO H ong2li2 ( 1. School of Environmental S cience and Engineering , Donghua Univ ersity , Shanghai 201620, China;

2. Department of Water Resources, China Institute of Water Resources and H ydropow er R esearch, Beij ing 100038, China;

3. Water A f f airs Inf ormation Management Center , Water Authority , Beij ing 100038;

4. Department of Water Resources Management , Ministry of Water Resources, Beij ing 100053, China) Abstract: Based on the measured hyperspectral data and synchronous water qualit y measurement dat a, through t he ident ification of high hyperspectral bands sensitive to w ater turbidity, the original spectral reflectance model, normalized spectral reflectance model, band ratio model, and first derivative model were built and verified respect ively. The results showed that the det ermina

2 tive coefficients of the four models are all above 0. 75, and the normalized reflect ance model in

825 nm and band ratio model of provide a higher precision to est imate wat er turbidity with the RM SE of 28.

79 NTU and 24.

23 NTU, respectively. T heresult2 soft hestudycanprovide t he technicalsupport forthebusiness2oriented management oflarge 2area water turbidit y remote sensing monitoringin t he NansiLake. Key words: Nansi Lake;