【摘要】：鄱陽湖作為我國最大的淡水湖,同時也是長江中下游地區(qū)的重要水源地,承載著調(diào)洪蓄水、提供生活及生產(chǎn)用水的重要角色。因此,建立一套適用于鄱陽湖的水質(zhì)遙感監(jiān)測技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)鄱陽湖水環(huán)境遙感與地面協(xié)同觀測能力,對鄱陽湖水質(zhì)進(jìn)行長期有效的監(jiān)測就顯得尤為重要。本文以鄱陽湖為研究區(qū),以反映水體初級生產(chǎn)力及湖泊健康的基本指標(biāo)實(shí)測的葉綠素濃度為研究對象,基于實(shí)地的光譜采集數(shù)據(jù)、水體樣本收集數(shù)據(jù)、MODIS、Landsat8-OLI衛(wèi)星數(shù)據(jù),多種信息源同步數(shù)據(jù),進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究并得到相關(guān)結(jié)論:1、采用美國ASD地物光譜儀Fieldspec4,對鄱陽湖研究區(qū)的水面光譜信息進(jìn)行采集工作,獲取的光譜信息進(jìn)行特征性分析,探究水質(zhì)指標(biāo)葉綠素濃度與光譜反射率之間的相關(guān)關(guān)系�；诔跏妓w光譜曲線和歸一化水體曲線與水質(zhì)參數(shù)的相關(guān)關(guān)系找出敏感波段R669nm、R533nm、R690nm,并將以相關(guān)性篩選出的敏感波段及其波段組合作為變量因子,構(gòu)建基于高光譜數(shù)據(jù)的敏感波段及其波段組合與葉綠素濃度的一次線性、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)及對數(shù)函數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)反演模型,并對構(gòu)建的模型的反演精度進(jìn)行驗(yàn)證。最終以相關(guān)度最高、誤差最小、擬合效果最好,得到基于光譜數(shù)據(jù)的二次型多項(xiàng)式半經(jīng)驗(yàn)反演模型,這與大多數(shù)研究者得到的模型類型一致,也驗(yàn)證該模型在應(yīng)用上的可信性及普適性,是一種可行的反演方法。2、探究水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)葉綠素濃度與遙感數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系。分析敏感波段或波段組合,并針對計(jì)算遙感反射率的自定義模型算法和RI模型算法,分別構(gòu)建葉綠素濃度與遙感數(shù)據(jù)的回歸經(jīng)驗(yàn)反演模型,對兩種算法得到的反演模型進(jìn)行必要的精度驗(yàn)證和分析。此外,還對比分析了該兩種算法,分析結(jié)果表明,基于對遙感衛(wèi)星的地表發(fā)射率計(jì)算,RI模型算法得到的反演模型不論是從相關(guān)度、誤差分析、反演擬合等多角度對比都更優(yōu)于自定義模型算法得到的反演模型,因此,也更適合用于鄱陽湖水質(zhì)參數(shù)反演。3、基于MODIS、Landsat的最優(yōu)反演模型,采用卡爾森營養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)TSI和修正過的營養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)TSIM,分別得到了基于遙感數(shù)據(jù)MODIS、Landsat的TSI、TSIM指數(shù)計(jì)算模型,一致性的得到該研究區(qū)的鄱陽湖水體正處于中營養(yǎng)化狀態(tài)的評價結(jié)果,并從江西省2010-2017年的水資源公報(bào)關(guān)于鄱陽湖的水質(zhì)質(zhì)量資料中得到驗(yàn)證;將模型進(jìn)一步的應(yīng)用于2009~2018年的Landsat系列影像數(shù)據(jù),分析鄱陽湖葉綠素濃度十年期間的時空動態(tài)分布規(guī)律,從反演的葉綠素濃度在時間上來分析,葉綠素濃度最高的年份出現(xiàn)在2010年;在空間上的分布,湖區(qū)南部的葉綠素濃度要明顯大于北部,主要是因?yàn)檑蛾柡怯赡舷虮钡牧飨?流動性強(qiáng),葉綠素a不易聚集,流動過程中浮游植物對葉綠素a的吸收、降解也是南部高于北部的重要原因。
【圖文】：

技術(shù)路線

第 2 章 水體遙感基本理論及光譜測量第 2 章 水體遙感基本理論及光譜測量2.1 湖泊水質(zhì)的遙感太陽光輻射在經(jīng)過氣-水界面，傳射入水體的時候，由于水體的各種光學(xué)物質(zhì)對能量在不同程度上的吸收、散射、透射等原因，，造成水體組分物質(zhì)在光譜上形成各自獨(dú)特的特征，而水質(zhì)遙感就是利用衛(wèi)星航空傳感器去捕獲水體各組分在光譜上響應(yīng)的這種特征信息，以此探究這種響應(yīng)信息與水質(zhì)參數(shù)指標(biāo)含量之間的關(guān)系，并進(jìn)一步的建立遙感數(shù)據(jù)信息與水質(zhì)組分濃度的關(guān)系，從而達(dá)到遙感反演的目的。2.1.1 水體輻射傳輸原理水體輻射傳輸原理是水質(zhì)遙感原理的前身基礎(chǔ)[74]。水體的輻射傳輸原理見圖 2.1。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X524;X87

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9 陳武陽;李駿e

本文編號：2657445