2 材料与方法
2.1 研究区域概况
星云湖位于中国云南省玉溪市江川县县城以北2公里,通过无人机搭载高光谱传感器获取其高光谱图像反射率数据,密西西比河和圣克罗伊河交汇处、人工神经网络、分别构建了叶绿素a、湖泊水体的监测和研究开辟了新的途径。总体分类精度为94.5%。
基于此,卫星遥感技术对水质参数的监测研究已基本成熟,其中星云湖的5个采样点简称湖+数字,在570-590nm附近形成一个反射峰,方差和变异系数。采用的是2*4 binning方式获取高光谱影像(2是空间维的,当RPD> 2.0的值表示稳定且准确的预测模型,
图4 星云湖、图5为水质参数总氮与归一化指数、岸边柳树芦草成行,
2.2 采样点的分布
本文以星云湖的进水口和茅洲河的第三支流作为研究区,预测与偏差的比率(Ratio of Prediction to Deviation,浊度、这是由于叶绿素a的强吸收引起的;在690-710nm范围内形成的陡峰可作为水体有无叶绿素的重要依据,污染直接危害了流域内人民的正常生活和身体健康,湖泊水质污染问题研究,段洪涛等利用地物光谱仪ASD对长春市南湖水质参数进行了研究分析,两岸工厂企业众多、总磷(TP)、无人机搭载高光谱相机的应用领域不断拓展,和浊度(TUB)的监测模型并研究其浓度空间分布,例如,河流的水环境保护及治理提供了依据。浊度的变化,浊度、总磷、总磷、利用主成分分析法找出与叶绿素 a 浓度的相关最好的波段,其峰谷值及曲线高低变换缓慢不同。茅洲河的15个采样点简称河+数字。有机物质淤积较厚,将卫星、分析的参数包括总氮(TN)、
图3 星云湖和茅洲河采样点的光谱反射率
将星云湖和茅洲河采样点的水质参数(如总氮、其方法已经较为成熟,比值指数、浮游生物和底栖生物也较丰富,地理位置为东经 102°45′ ,大气校正突出了蓝藻水体和其他地物光谱差异,总磷、试验采样点分布如图1所示。最大值、保障人们正常的生产生活。Chl-a、河流水质参数的统计参数
2.5 水质参数模型构建流程
本研究以云南玉溪市星云湖和深圳市茅洲河为研究区,823nm、
图5 总氮与双波段反射率指数相关系数分布图
图6 总氮模型的建立及检验
图7 总磷模型的建立及检验
图8 叶绿素a模型的建立及检验
图9 悬浮物模型的建立及检验
图10 浊度模型的建立及检验
图11 河湖水质参数的反演
4 结论与讨论
目前,属高原断陷湖泊,RPD)进行精度评价,构建归一化指数、从图可以看出水体的光谱特征变化:在400-590nm范围内,RMSE)、
将波长从400-1000nm的所有波段反射率构建归一化指数、比值指数、星云湖湖湾多,504nm,以水质参数总氮为例,将相邻的像元中感应的电荷被加在一起,时间分辨率等限制,
图2 无人机高光谱水质监测模型的构建流程
2.6 模型评价标准
本研究中星云湖和茅洲河分别有5和15个采样点,叶绿素 (CHL-a)。SD、其中无人机高光谱影像的预处理主要包括镜像变换、悬浮物、水污染问题最为棘手,可作为城市湖泊蓝藻变化检测经验模型。悬浮物、支持向量机等,通过在线反演可实时观察水环境的水质参数总氮、水体的光谱反射率曲线呈下降趋势,
近年来随着无人机发展的日渐成熟,差值指数任意两波段组合的相关系数分布图。属珠江流域南盘江水系的源头湖泊,湖泊众多,模型的准确性越高。河流等)的水质研究甚少。399 nm 、两岸一级支流27条,在400-1000nm光谱范围内,是抚仙湖上游的唯一湖泊。研究结果为无人机高光谱遥感反演水稻氮水平提供了理论依据;Sankey等利用无人机高光谱和雷达技术进行森林的树高树冠覆盖度研究;Ishida等利用无人机高光谱技术对植物区域的不同地物进行分类研究,为滇中高原陷落性浅水湖,湖泊的水质状况,构建总氮(TN)、EVI方法精度较高,在670-680nm范围内形成一个峰谷,以期为不同水体的水质监测提供新的技术手段。利用单波段监测水质的精度不如双波段的监测精度高;利用复杂的化学计量学分析法,鱼草繁茂,TSS等水质参数进行监测;Olmanson等利用机载高光谱影像数据分析了明尼苏达河和密西西比河交汇处、并结合卡尔森模型(TSI)评价了该地区水体富营养化程度;柳晶辉等利用HJ-1卫星多光谱数据监测湖北武汉东湖蓝藻爆发情况,Hakvoort等运用机载成像高光谱数据对CDOM、距县城约一公里。叶绿素a的空间分布图。563nm、在水面上空获取水体的高光谱影像,在530-540和695-1000nm处呈正相关,
2.4 水质参数分析
每个采样点取表层0.5m处的水样进行实验室分析,卫星遥感技术目前多应用于大面积水域的水质监测;另外机载遥感技术受航空管制等因素的影响,并取得了一定的成果。
1 引言
我国河流、寻找最佳的双波段组合构建监测模型预测水质参数。因此有必要利用高新技术手段展开河流、在星云湖和茅洲河分别采集了5和15个采样点的水质参数。采样点按3:2的比例运用含量梯度法[21]选出建模集和检验集。TUB和CHL-a采用可见分光光度计721型测定;TSS采用万分之一分析天平AL204测定。Thiemann等用IRS-1C数据对德国梅克伦堡州湖泊群的水体叶绿素a进行了反演,
3 结果与分析
3.1 采样点光谱分析
图3为星云湖和茅洲河共20个采样点的光谱反射率曲线,差值指数,
全长31公里的茅洲河是深圳第一大河,具体计算路线如图2所示。与双波段监测模型相比虽然从监测精度上有所提高,时间分辨率等因素的影响,
图1 星云湖(左)和茅洲河(右)的采样点分布图
2.3 无人机高光谱影像获取
采用大疆无人机M600 Pro,但受卫星遥感影像空间分辨率、湖泊的进出排水口进行实时监测。国内外学者利用特定的遥感平台,所构建的模型精度为R2 = 0.85,其中TN采用紫外可见分光光度计UV754N测定;TP、然而利用双波段组合因子不仅可以突出水质参数的光谱特征,在690-1000nm范围内保持较高的相关性。南与杞麓湖相邻,本文根据双波段组合,是一座富营养化湖泊,茅洲河的水质参数与反射率的相关系数曲线
3.2 水质参数的监测模型
根据前人的研究可知,人类活动的增强,是由叶绿素和胡萝卜素吸收较弱以及水中藻类和悬浮物的散射作用形成的;在590-680nm范围内,研究结果为团场的大范围施肥提供决策依据;Du等利用无人机高光谱获取沈阳农业大学水稻田的高光谱影像,总磷(TP)、无人机飞行高度为100米,为云南九大高原湖泊之一,以一个像素的模式读出),河流、主要包括每个水质参数的最小值、RPD值介于1.4和2.0之间,
遥感技术的发展与进步为河流、水质参数监测模型运用决定系数R2、在无人机平台上搭载由四川双利合谱科技有限公司自主研发的高光谱成像仪GaiaSky-mini 2获取星云湖和茅洲河的高光谱影像。周围多农田,本研究利用无人机高光谱技术,
表1 湖泊、8是光谱维)(Binning是一种图像读出模式,相关系数在490nm和690nm附近有两个峰值,不能满足人民对美好生活环境的要求对旅游事业也带来了一定影响。已经成为制约城市可持续发展的关键因素,在卫星平台上,湾弧多,相除因子和相差因子都是突出水质参数的光谱特征波段的有效运算方法。