PDF《南四湖水体浊度高光谱定量反演模型》

1 ) - R(K i-

1 ) K i+

1 - K i-

1 (4) 式中: K i-

1 、 K i 和Ki+

1 为相邻波长;

R( K i-

1 ) 和R(K i+

1 ) 分别为波 长K i

21、 K i+

1 的反射率, Rc(K i) 为波长 K i 处一阶微分反射光谱. 选择 400~

900 nm 光谱反射率的一阶微分值与浊度进 行相关性分析, 结果见图 7.可以看出,

495 nm 附近、

750 nm 附近、 780nm 附近以及790~

80 5nm波段反射率和浊度有 图6反射率一阶微分曲线 Fig.

6 First2derivative curves of reflectance 较高的正相关系数;

虽然 870~

885 nm 波段反射率和浊度有 较高的负相关系数, 但该波段反射率变化较小, 微分处理会 放大噪 声[14] .最终选择 和浊度具有 最大正相 关系数的

781 nm处反射率的一阶微分值和浊度建立线性回归模型, 模 型见公式( 5) . y= 1263096. 23x- 182.

02 ( n= 8, p <

0. 01) (5) 式中: x 为781 nm 光谱反射率一阶微分值, 其它符号含义同 式( 1) . 图7一阶微分与浊度相关性 Fig.

7 Correlation betw een turbidity and first2derivative reflectance 2.

4 波段比值模型 用波段比值可以部分消除水表面光滑度、 周围环境等背 景噪声的干扰[ 15] , 并在一定程度上减少其他水色要素的影 响[ 16] .在研究归一化反射率与悬浮物浓度敏感性的基础 上, 选择和浊度具有最大正相关系数的

825 nm 处归一化反 射率和与浊度具有最大负相关系数的

591 nm 处归一化反射 率进行比值, 然后和浊度进行相关性分析, ? R825/ ? R591 和浊度 的相关系数为

0 1

896 3, 用?R825 / ? R591 和浊度建立线性回归模 型, 模型见公式( 6) . y = 527. 13x2132.

77 ( n= 8, p <

0. 01) (6) 式中: x 为825 nm 处归一化反射率和

591 nm 处归一化反射 率的比值, 其它符号含义同式( 1) .

3 模型验证 通过公式( 7) 的均方根误差 RMSE, 利用剩余的三个样 点验证模型的预测精度, 结果见图 8. RMSE= E n i=

1 ( X e,i - X o, i )2 / n (7) 式中: Xe, i 表示第 i 个反演值, Xo,i 表示第 i 个实测值, n 为#885 # 曹 引等# 南四湖水体浊........