【摘要】：綜合比較Landsat 8 OLI遙感影像與地面同步水質監(jiān)測結果,發(fā)現(xiàn)Landsat 8的近紅外波段與其他波段的組合和水體濁度具有較高的相關性,以此為基礎運用OLI的第1、3、5波段組合建立了漢江中下游濁度的遙感反演數(shù)學模型。根據(jù)該模型生成了2013年4~11月共3幅漢江中下游濁度分布圖,并進行了空間分析。精度驗證表明,模型相對誤差在15%左右,R~2=0.71,表明運用Landsat 8 OLI可有效地監(jiān)測該區(qū)域水體濁度分布情況。
【圖文】：

３幅Ｌａｎｄｓａｔ８ＯＬＩ遙感影像，，時相分別為２０１３－０４－２６、２０１３－０６－１３和２０１３－１１－２０，影像獲取時天空非常晴朗，風力小于２級。研究區(qū)域位于漢江下游潛江－仙桃段，江面寬８００～１５００ｍ，長度約５０ｋｍ，可以滿足影像分辨率條件。本文在衛(wèi)星過境當天使用ＨＡＣＨ２１００Ｐ便攜式濁度儀，根據(jù)儀器操作手冊，在江面每隔２～３ｋｍ設立一個監(jiān)測點進行采樣監(jiān)測，每時相設立２０個監(jiān)測點，總共６０個監(jiān)測數(shù)據(jù)。研究區(qū)域和采樣信息見圖１和表１。表１中，ＮＴＵ為散射濁度單位（ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃｔｕｒｂｉｄｉｔｙｕｎｉｔｓ），ＵＴＣ為世界協(xié)調時間（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｉｍｅ）。各采樣點水體透明度均較低，所以不必考慮水底反射的影響。圖１研究區(qū)域及樣點分布圖（圖中圓點）Ｆｉｇ．１ＴｈｅＳｔｕｄｙＡｒｅａａｎｄＬｏｃａｔｉｏｎｏｆＳａｍｐｌｉｎｇＰｏｉｎｔｓ表１研究所用影像和實測濁度數(shù)據(jù)描述表Ｔａｂ．１ＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆＬａｎｄｓａｔ８ＯＬＩＩｍａｇｅｓａｎｄＩｎ－ｓｉｔｕＴｕｒｂｉｄｉｔｙＵｓｅｄｉｎｔｈｉｓＰａｐｅｒ濁度采樣與衛(wèi)星過境日期影像號衛(wèi)星過境時間濁度采樣時間濁度值范圍／ＮＴＵ濁度平均值／ＮＴＵ２０１３－０４－２６ＬＣ８１２３０３９２０１３１１６ＬＧＮ０１０２：５８ＵＴＣ０２：４６ＵＴＣ～０５：３９ＵＴＣ２０．８～４９．７３２．３２０１３－０６－１３ＬＣ８１２３０３９２０１３１６４ＬＧＮ０００２：５８ＵＴＣ０１：５２ＵＴＣ～０５：０６ＵＴＣ３９．３～５４．４４

２基于ＯＬＩ第１、３、５波段反射率的濁度反演模型Ｆｉｇ．２ＳｃａｔｔｅｒＰｌｏｔａｎｄＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐＢｅｔｗｅｅｎＴｕｒｂｉｄｉｔｙａｎｄｔｈｅＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒｏｆＸＣｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｔＯＬＩＢａｎｄ１，３ａｎｄ５３監(jiān)測實驗與結果分析用上文得到的濁度反演模型計算表１所列的３個時像的漢江下游濁度空間，運用ＥＮＶＩ５．１和ＡＲＣＧＩＳ１０即可得到濁度的空間分布圖（見圖３）。圖３３個時像的漢江下游濁度空間分布圖Ｆｉｇ．３ＴｕｒｂｉｄｉｔｙＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＲｅｔｒｉｅｖｅｄｆｒｏｍＬａｎｄｓａｔ８ＯＬＩＩｍａｇｅｓ從圖３中可以看出，同一時像的濁度分布空間差異較小，這與泥沙在河流中經(jīng)過充分混合后的特征相符。通過比較不同的時像發(fā)現(xiàn)，２０１３－０６－１３的濁度整體水平最高，這是因為當時在研究區(qū)域潛江段的江面上進行泥沙挖掘作業(yè)的船只較多，在挖沙過程中，機械對水體的攪拌導致局部濁度偏高，而另外兩時相的同步采樣中江面泥沙挖掘作業(yè)偏少，使得水體整體透明度相對較好。對該模型得出的６０個點的反演值和實測值進行比較（見圖４），可以看出，在變化的趨勢上，兩者非常接近，只是在個別數(shù)值上出現(xiàn)較大的誤差。表３是運用該模型得出的反演值和驗證數(shù)據(jù)的實測值之間的比較，可以看出，兩者Ｒ２可達６４５

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本文編號：2559589