基于實(shí)驗(yàn)和實(shí)測光譜的太湖懸浮物濃度估算模型研究.pdf

1、利用現(xiàn)場采集的太湖底部表層沉積物，在實(shí)驗(yàn)室配比不同濃度的懸浮物水樣，進(jìn)行懸浮物光譜反射率的測量，同時(shí)采集表層水樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室濃度測量，旨在尋找實(shí)驗(yàn)控制條件下懸浮物的高光譜遙感敏感波段并建立其定量估算模型。采用NASA水體光譜測量規(guī)范，分別測出水體、天空散射光及標(biāo)準(zhǔn)反射板的輻亮度值，計(jì)算遙感反射率，實(shí)驗(yàn)控制條件下的模型結(jié)果與野外實(shí)測數(shù)據(jù)的模型進(jìn)行了對(duì)比分析，以便為太湖水體懸浮物濃度估算提供參考依據(jù)。 本文的研究表明： (1

2、)實(shí)驗(yàn)控制條件下，懸浮物水體的波段780-820nm，740-775nm以及860-890nm反射率的均值與懸浮物的濃度有很好的相關(guān)性；以R1為因子的線性模型SS=11129*R1+1.59擬合程度非常高，R2=0.9939，p<0.0001，其中R1為780-820nm的均值。實(shí)驗(yàn)樣本光譜反射率的一階微分與懸浮物濃度也有較好的相關(guān)性，在522nm處的光譜一階微分de_R522與懸浮物濃度的相關(guān)性較好，其中線性模型估算效果最好，模型方程

3、為SS=1042135*de_R522+16.23，R2=0.9993，p<0.0001。用懸浮物反射光譜的第一反射峰(R580)和第二反射峰(R810)構(gòu)成的波段比因子得到的模型也有較好的擬合效果，模型為SS=198.25*(R580/R810)2-1067.6*R580/R810+1446.2，R2=0.83，p=0.0019。 (2)野外實(shí)測數(shù)據(jù)的懸浮物濃度估算模型，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)基于波段比值的模型擬合程度最好，所用的波段組

4、合為R570/R811，其中R570、R811代表懸浮物光譜的兩個(gè)反射峰值，模型為SS=84.12*(R570/R811)-0.95，R2=0.7，p<0.0001。單波段法和一階微分法的模型擬合效果較差。 (3)對(duì)比分析表明，實(shí)驗(yàn)控制條件下得到的懸浮物估算敏感波段與野外實(shí)測數(shù)據(jù)懸浮物估算模型的敏感波段相近，懸浮物濃度變化的敏感波段在570nm和810nm附近。由于水體組分的不同以及水動(dòng)力條件的差異，兩種條件下估算模型具有較大的