新安江水庫總懸浮物濃度遙感估算模型研究.pdf

1、總懸浮物（total suspended matter，TSM）直接決定著水下光場(chǎng)分布，進(jìn)而影響水體的初級(jí)生產(chǎn)力，其濃度也是水質(zhì)和水環(huán)境評(píng)價(jià)的重要參數(shù)之一。本研究分別基于實(shí)測(cè)高光譜遙感反射率和6S大氣校正后的Landsat8OLI影像數(shù)據(jù)構(gòu)建了新安江水庫TSM遙感估算經(jīng)驗(yàn)、半分析模型，基于半分析模型對(duì)研究區(qū)TSM進(jìn)行了估算，并分析其時(shí)空分布特征及主要影響因素，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)本文采用6S大氣輻射傳輸模型，結(jié)合M

2、ODIS大氣觀測(cè)資料，對(duì)新安江水庫上空Landsat8OLI數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正，通過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)遙感反射率以及經(jīng)過USGS業(yè)務(wù)性算法（L8SR算法）校正后的遙感反射率進(jìn)行比較，表明在542nm，600nm和668nm，6S大氣校正精度較高，決定系數(shù)分別為0.71、0.70和0.68，采用6S大氣輻射傳輸模型，結(jié)合MODIS大氣觀測(cè)資料進(jìn)行大氣校正后的影像可以用于研究區(qū)TSM濃度的估算。
　　(2)實(shí)測(cè)高光譜單波段、波段組合（差值、比值

3、和和差組合）算法中，兩波段差值算法a×Rrs(λ1)±b×Rrs（λ2）+c精度較高，取得高值時(shí)的λ1，λ2均位于550nm-700nm范圍，決定系數(shù)在0.8以上。
　　(3)Landsat8OLI單波段、波段組合算法中，第二、三和八波段線性組合相關(guān)性最高，其決定系數(shù)為0.92，驗(yàn)證結(jié)果均方根誤差為0.16mg L-1，平均相對(duì)誤差為11.49％。
　　(4)新安江水庫TSM濃度整體水平較低，在700-750nm（近紅外波段

4、）范圍水體遙感反射率變化不明顯，并且保持在較低的水平，因而通常基于計(jì)算顆粒物在近紅外波段位置的后向散射系數(shù)來估算TSM濃度的方法，不能用于本研究區(qū)域TSM濃度的估算，通過分析發(fā)現(xiàn)，TSM濃度和顆粒物的吸收（ap（λ)）顯著性相關(guān)，并且在542nm處的決定系數(shù)最大(R2=0.95)，通過ap(542)的傳遞，構(gòu)建TSM濃度半分析模型可以較好地對(duì)新安江水庫微濁水體TSM濃度進(jìn)行估算。
　　(5)新安江水庫TSM季節(jié)分布差異性顯著，秋季

5、和夏季TSM濃度較高，分別為2.94±3.03mg L-1和2.57±1.60mg L-1，冬季和春季TSM濃度較低，分別為1.86±2.91mg L-1和1.72±2.00mg L-1。新安江水庫TSM濃度空間差異性顯著，變化范圍為:0.002-18.50mg L-1，均值為2.37±2.05mg L-1。TSM濃度季節(jié)變化主要是由季節(jié)性降雨和藻類季節(jié)性生長(zhǎng)引起，空間變化主要是由降雨量輸入和采泥引起。
　　本文構(gòu)建的半分析方法可