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基于无人机多光谱影像和XGBoost模型的城市河流水质参数反演 被引量：5
1
作者 庞吉玉 张安兵 +2 位作者 王贺封 侯毅凯 马杰 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第3期111-119,共9页
为建立针对城市河流水质参数稳定且准确的无人机遥感反演模型,以邯郸市境内滏阳河5个河段为研究样区,基于三期无人机多光谱影像和水体氨氮浓度实测数据,构建了4种数学统计模型与XGBoost模型,并在模型验证和评价的基础上选取最优模型对... 为建立针对城市河流水质参数稳定且准确的无人机遥感反演模型,以邯郸市境内滏阳河5个河段为研究样区,基于三期无人机多光谱影像和水体氨氮浓度实测数据,构建了4种数学统计模型与XGBoost模型,并在模型验证和评价的基础上选取最优模型对研究区氨氮浓度进行时空分布反演及分析。结果表明:①XGBoost模型反演效果优于数学统计模型,决定系数、均方根误差、平均绝对百分比误差整体优于数学统计模型,表现出较强的拟合能力和较高的预测精度;②无人机遥感反演技术适用于城市河流氨氮浓度反演,多光谱数据B1波段在建模中起关键作用;③邯郸市滏阳河流域各河段的整体氨氮浓度依次为2020年12月>2020年8月>2021年5月,呈现出一定的季节性差异特征。 展开更多
关键词 无人机 多光谱 XGBoost 氨氮 遥感反演
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2000—2020年漳河上游生态环境质量动态监测及驱动因素分析 被引量：1
2
作者 辛会超 王贺封 +2 位作者 张安兵 庞吉玉 刘粉粉 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第1期92-103,共12页
[目的]探究漳河上游生态环境质量时空变化特征及其驱动因素,为该区域生态环境建设与治理提供科学依据。[方法]优化重构2000—2020年漳河上游Landsat影像,基于遥感生态指数(RSEI),引入坡度(slope)、归一化山地植被指数(NDMVI)、颗粒物浓... [目的]探究漳河上游生态环境质量时空变化特征及其驱动因素,为该区域生态环境建设与治理提供科学依据。[方法]优化重构2000—2020年漳河上游Landsat影像,基于遥感生态指数(RSEI),引入坡度(slope)、归一化山地植被指数(NDMVI)、颗粒物浓度(DI)3项指标,构建考虑地形和颗粒物影响的改进型遥感生态指数(advanced RSEI,ARSEI)模型,辅以多种空间分析和统计方法对研究区生态环境质量进行定量评价。[结果]①ARSEI具有较好适用性,能够准确地表征漳河上游生态环境质量状况。NDMVI对ARSEI影响最大,DI最小。②研究区生态环境质量整体呈“西南差、东北优”的空间格局,等级以较差和中等为主;研究期内,35.94%的区域表现为改善,并以改善1个等级为主,其中2010—2020年改善最为显著,变化格局呈“整体稳定,局部改变”的特点。③不同类型因子的影响力排序为:模型因子>地形因子>气象因子>社会因子>经济因子;所有影响因子均表现为协同增强作用,NDSI,NDMVI和slope的共同作用下对ARSEI空间异质性的影响最大。[结论]漳河上游2000—2020年ARSEI均值整体呈上升趋势,生态环境质量得到改善,其变化主要驱动因素为绿度和坡度。 展开更多
关键词 改进型遥感生态指数 生态环境质量 时空变化 驱动因素 漳河上游
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基于多源数据的河道水质遥感反演研究 被引量：1
3
作者 侯毅凯 张安兵 +3 位作者 吕如兰 薛笑爽 张艳萍 庞吉玉 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期121-130,共10页
【目的】探讨基于不同平台获取的遥感数据对河流水质反演的适用性。【方法】以邯郸市滏阳河为研究对象,分别采用Sentinel-2卫星影像、无人机(UAV)搭载多光谱传感器和ASD地物光谱仪3类遥感平台获取了不同季节的光谱数据,引入随机森林(RF... 【目的】探讨基于不同平台获取的遥感数据对河流水质反演的适用性。【方法】以邯郸市滏阳河为研究对象,分别采用Sentinel-2卫星影像、无人机(UAV)搭载多光谱传感器和ASD地物光谱仪3类遥感平台获取了不同季节的光谱数据,引入随机森林(RF)算法对不同水质参数建立反演模型,并评价模型的预测效果。【结果】①基于不同平台数据源的RF模型预测效果具有明显的季节特征,整体表现为,夏季优于春季,冬季最差,其中,3类平台遥感数据均可对夏季的各水质参数进行反演,春季可以完全由UAV遥感技术完成;②反映水体浑浊程度的Turb和SS,在不同季节均可由基于无人机多光谱数据的RF模型反演预测,尤其是冬季,利用Sentinel-2卫星和无人机(UAV)搭载多光谱传感器这2类面源监测遥感平台优势明显;③基于高光谱数据的RF模型对TN的检测效果最佳,春季的预测R^(2)超过0.9,且泛化能力很好;④不同季节的高光谱反射率曲线显示,因季节因素造成污染程度不同,反射率分布曲线存在差异,夏季不同区位反射率差距明显,相同波长,不同样本的反射率高值与低值变化幅度大,且吸收、反射变化明显,春季和冬季的反射率曲线形态类似,但春季各波长反射率变化较冬季明显。【结论】利用不同平台的遥感技术可以为河道水体水质监测提供丰富数据,为实现河道水质信息实时监测提供新的技术手段。 展开更多
关键词 多源遥感 随机森林 中小河流 水质参数
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