水反演產(chǎn)品水質(zhì)遙感監(jiān)測主要采用遙感+GIS技術(shù),通過遙感影像預(yù)處理,結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、野外調(diào)查實測數(shù)據(jù)、河流分布數(shù)據(jù)等輔助數(shù)據(jù),建立研究區(qū)水體水質(zhì)解譯樣本,反演水質(zhì)參數(shù),同時對反演的結(jié)果進行分類定級,結(jié)合野外實測數(shù)據(jù)對結(jié)果進行驗證,并生成相應(yīng)的統(tǒng)計分析報告。技術(shù)路線如下所示:
遙感影像經(jīng)過預(yù)處理后,消除了由大氣效應(yīng)、幾何偏差引起的誤差,可以進行波段組合的相關(guān)性計算。相關(guān)性計算的步驟是首先根據(jù)水質(zhì)參數(shù)的光譜特征,進行波段組合計算,并提取波段組合后水質(zhì)監(jiān)測點的波段組合值,計算研究區(qū)溶解氧濃度和波段組合值之間的相關(guān)系數(shù)。
(2)反演模型構(gòu)建
通過對高分影像各波段遙感反射率與實測溶解氧數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析,找出相關(guān)性高的波段,同時選取高分各波段反射率值進行多種模式組合,討論每個組合與待分析水質(zhì)因子濃度的相關(guān)性,最后選取相關(guān)性高的波段及波段組合建立一元及多元回歸模型,建立模型及決定系數(shù)R2。
(二)水質(zhì)反演
輸入經(jīng)過預(yù)處理的多光譜影像數(shù)據(jù)及模型確定步驟生成的模型,進行遙感數(shù)據(jù)反演,最終得到單因子水質(zhì)反演成果。
(三)成功案例
利用高分一號數(shù)據(jù)及高分六號數(shù)據(jù)對某水庫的溶解氧濃度、氨氮濃度、總磷濃度、總氮濃度、高錳酸鹽濃度、葉綠素α濃度等水環(huán)境成分進行遙感反演。
溶解氧濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖
氨氮濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖
總磷濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖
總氮濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖
高錳酸鹽濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖
葉綠素α濃度分布專題圖與遙感影像疊加圖