[1]蒋志昊,梁文广,石一凡,等.基于高光谱分析的长荡湖水质监测技术研究[J].江苏水利,2022,(08):26-34.
　JIANG Zhihao,LIANG Wenguang,SHI Yifan,et al.Research on water quality monitoring technology of Changdang Lake based on hyperspectral analysis[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2022,(08):26-34.
点击复制

基于高光谱分析的长荡湖水质监测技术研究()
分享到：

《江苏水利》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2022年08期
页码:
26-34
栏目:
水生态与环境
出版日期:
2022-09-01

文章信息/Info

Title:
Research on water quality monitoring technology of Changdang Lake based on hyperspectral analysis
文章编号:
1007-7839(2021)08-0026-0009
作者:
蒋志昊1; 梁文广1; 石一凡1; 王冬梅1; 唐大伟2; 宋亚君1
（1.江苏省水利科学研究院，江苏 南京 210000；2.江苏省水文水资源勘测局常州分局，江苏 常州 213300）
Author(s):
JIANG Zhihao1;  LIANG Wenguang1;  SHI Yifan1;  WANG Dongmei1; TANG Dawei2;  SONG Yajun1
（1.Jiangsu Hydraulic Research Institute, Nanjing 210000, China；2.Changzhou Hydrology and Water Resources Investigation Bureau of Jiangsu Province, Changzhou 213300, China）
关键词:
高光谱; 水生态; 反演模型; 水质参数; 长荡湖
Keywords:
hyperspectral;  water ecology;  inversion model;  water quality parameter;  Changdang Lake
分类号:
X832
文献标志码:
B
摘要:
以江苏省长荡湖为例，对15项常规水质参数进行实地采样试验，并同步测定采样点的水体高光谱信息。为研究高光谱信息在该湖泊水质反演中的适用性，对水质参数和对应光谱特征进行定量分析，筛选高光谱对水质指标的敏感波段。分别选用波段差值、波段比值和单波段建立半经验数学模型，并根据实测值验证各模型反演精度。结果表明，利用波段组合反射率建立的模型对TP、浊度、悬浮物SS、水温和透明度具有较好的拟合效果。
Abstract:
Taking Changdang Lake as an example, field sampling experiments were conducted on 15 sets of normal water quality parameters and the hyperspectral information of the water body at the sampling points was simultaneously measured. In order to study the applicability of hyperspectral information in water quality inversion in the lake, the water quality parameters and corresponding spectral characteristics were quantitatively analyzed, and the sensitive bands of hyperspectral to water quality indicators were selected. The semi-empirical mathematical models were established with difference of band reflectance, ratio of band reflectance and single band reflectance respectively, and the accuracy of inversion models were evaluated by the verification group. The results show that the model established by the reflectance of band mixed has a good fitting effect on total phosphorus, turbidity, suspended matter concentration, water temperature and transparency satisfactorily.

参考文献/References:

[1]童庆禧，张兵，张立福. 中国高光谱遥感的前沿进展[J]. 遥感学报，2016，20（5）：689-707.
[2]曹引，冶运涛，赵红莉，等. 南四湖水体叶绿素a浓度实用化高光谱反演模型[J]. 水资源与水工程学报，2015，26（4）：62-68.
[3]巩彩兰，尹球，匡定波. 黄浦江水质指标与反射光谱特征的关系分析[J]. 遥感学报，2006（6）：910-916.
[4]包起帆，彭德艳，鲍道阳，等. 基于星地同测的长江口水文数据建模研究[J]. 水运工程，2020（9）：146-151，166.
[5]吴廷宽，贺中华，梁虹，等. 基于高光谱技术的湖泊富营养化综合评价研究——以贵阳市百花湖为例[J]. 水文，2016，36（2）：28-34，72.
[6]高晨，徐健，高丹，等. 基于GF-1与实测光谱数据鄱阳湖丰水期总悬浮物质量浓度反演[J]. 国土资源遥感，2019，31（1）：101-109.
[7]王中正，李太君，方锦文. 两种单波段反演算法的海口市城市热岛研究[J]. 测绘与空间地理信息，2018，41（12）：108-111.
[8]温小乐，徐涵秋. 基于多源同步数据的闽江下游悬浮物定量遥感[J]. 环境科学，2008，29（9）：2441-2447.
[9]段洪涛，张柏，宋开山，等. 长春南湖水体透明度高光谱定量模型研究[J]. 中国科学院研究生院学报，2006（5）：633-639.
[10]吕航，马蔚纯，周立国，等. 淀山湖微量水质参数卫星高光谱遥感估算[J]. 复旦学报（自然科学版），2013，52（2）：238-246，285-286.
[11]KAISHAN SONG，LIN LI，SHUAI LI，et al. HyperspectralRemote Sensing of Total Phosphorus （TP） in Three CentralIndiana Water Supply Reservoirs[J]. Water，Air，& SoilPollution，2012，223（4）：1481-1502.
[12]DUAN W，HE B，TAKARA K，et al. Spatiotemporal evaluation of water quality incidents in Japan between 1996 and 2007[J]. Chemosphere，2013，93（6）：946-953.
[13]DUAN W，TAKARA K，HE B，et al. Spatial and temporaltrends in estimates of nutrient and suspended sedimentloads in the Ishikari River，Japan，1985 to 2010[J]. Science of the Total Environment，2013（461/462）：499- 508.
[14]KOPONEN S，PULLIAINEN J. Analysis on the feasibility of multi-source remote sensingobservations for chl-a monitoring in Finnish lakes[J]. The Science of the total Environment，2001（268）：95-106.
[15]KOPONEN S，ULLININEN J. Lake Water quality classification with airborne spectrometer and simulated MERISdata[J]. Remote sensing of hyperspectral Environment，2002（79）：51-59.

相似文献/References:

[1]后期维护.省水利厅与丹麦环境和农业部代表商谈合作事宜[J].江苏水利,2015,(11):13.
[2]贾士权,唐茂清,缪向华.淮安市水生态建设的实践与思考[J].江苏水利,2016,(03):31.
　JIA Shiquan,TANG Maoqing,MIAO Xianghua.Practice and thinking about water ecological construction of Huaian City[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):31.
[3]胡晓雨,蒋 咏,杨树滩.丰县水生态文明城市建设布局与对策措施[J].江苏水利,2016,(03):34.
　HU Xiaoyu,JIANG Yong,YANG Shutan.Layout and Measures for Water Ecological Civilization Construction in Fengxian[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):34.
[4]刘 朗.句容市水环境现状与对策研究[J].江苏水利,2016,(03):41.
　LIU Lang.Research on Present Situation and Countermeasures of Water Environment in Jurong[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):41.
[5]王晶晶.扬州市水生态保护现状与措施[J].江苏水利,2016,(04):32.
　WANG Jingjing.Status and measures for water ecology protection in Yangzhou[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):32.
[6]朱德龙,高晓平.苏州市主要河湖水生态现状调查分析[J].江苏水利,2016,(06):41.
　ZHU Delong,GAO Xiaoping.Investigation and analysis of the water ecology for the main rivers and lakes in Suzhou[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):41.
[7]蒋如东.无锡市水生态监测工作实践[J].江苏水利,2016,(08):42.
　JIANG Rudong.Practice on water ecological monitoring in Wuxi[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):42.
[8]陶淑芸,王桂林.连云港市典型河湖水生态状况调查评价研究[J].江苏水利,2016,(09):38.
　TAO Shuyun,WANG Guilin.Investigation and evaluation on water ecological status of typical riversand lakes in Lianyungang City[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):38.
[9]樊 旭,吕玲玲.邵伯湖水生态状况及改善建议[J].江苏水利,2016,(11):7.
　FAN Xu,LV Lingling.Water ecological situation and improvement suggestion of Shaobo Lake[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2016,(08):7.
[10]王桂林,郦息明,陶淑芸.连云港市典型河湖健康评价研究[J].江苏水利,2017,(03):28.
　WANG Guilin,LI Ximing,TAO Shuyun.Study on health assessment of typical rivers and lakes in Liany ungang[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2017,(08):28.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-02-07
基金项目：江苏省水利科技项目（2020061）；自主科研项目（20222026）
作者简介：蒋志昊（1990—），男，工程师，硕士，主要从事定量遥感与水利规划工作。邮箱：18761609674@163.com
更新日期/Last Update: 2022-08-15