航空高光谱遥感反演城市河网水质参数 被引量：36

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作者 林剑远 张长兴 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2019年第2期23-29,共7页

针对多光谱遥感对内陆城市河网水体水质参数反演精度不高的问题,基于航空和水表高光谱遥感数据,利用半经验法对COD_(cr)、BOD_5、TP和TN进行定量反演。对水质采样化验数据和水表反射率进行相关性分析,计算最佳波段组合分别为650nm/683nm... 针对多光谱遥感对内陆城市河网水体水质参数反演精度不高的问题,基于航空和水表高光谱遥感数据,利用半经验法对COD_(cr)、BOD_5、TP和TN进行定量反演。对水质采样化验数据和水表反射率进行相关性分析,计算最佳波段组合分别为650nm/683nm、689nm/667nm、692nm/649nm、787nm/678nm;建立研究区COD_(cr)、BOD_5、TP和TN水质参数反演模型,水质参数决定系数R^2分别为0.74、0.70、0.69、0.71,均方根误差RMSE分别为2.79、1.92、0.02、0.16,拟合效果次序为COD_(cr)>TN> BOD_5>TP。利用验证样点对实验结果进行定量分析,反演效果次序为TN>COD_(cr)>BOD_5>TP,平均相对误差分别为2.6%、12.9%、16.7%、22%,基本与模型拟合效果次序一致,反演的水质浓度分布与城市河网的特点和实际情况相符,为流动性大、水质状况分布错综复杂的城市河网水质监测提供参考。 展开更多

关键词 航空高光谱 半经验法 水质参数反演 城市河网 化学需氧量 生化需氧量 总磷 总氮

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基于BP神经网络算法的密云水库水质参数反演研究 被引量：28

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作者 马丰魁 姜群鸥 +3 位作者 徐藜丹 梁勇 王荣臣 苏帅 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期569-579,共11页

密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,在保障首都水源安全方面起着重要作用,而密云水库水质参数的区域监测已成为当前亟待解决的问题。为了实现密云水库水质参数大范围、实时获取,该文基于遥感和GIS技术,采用BP神经网络算法,结合地面... 密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,在保障首都水源安全方面起着重要作用,而密云水库水质参数的区域监测已成为当前亟待解决的问题。为了实现密云水库水质参数大范围、实时获取,该文基于遥感和GIS技术,采用BP神经网络算法,结合地面监测数据和Landsat 8遥感影像,分别建立了反演总磷、总氮、氨氮和COD(化学需氧量)4个水质参数的BP神经网络模型,并反演了密云水库2013-2018年非结冰期主要水质参数,分析了密云水库主要水质参数的年际变化特征、季节变化特征和空间分异特征。结果表明,(1)水质参数的Landsat 8敏感波段分别为:总氮为1、4波段,氨氮为1-7波段,总磷为1、3-7波段,COD为2-5波段。(2)密云水库主要水质参数在2013-2018年总体呈下降趋势,氨氮和COD为Ⅰ类水质,总磷为Ⅱ类水质,总氮为Ⅲ类水质。(3)4个水质参数指标春季最高、秋季次之、夏季最低,总氮、总磷、氨氮和COD的春季值分别是夏季值的1.08、1.36、1.6、1.45倍。(4)密云水库不同水质参数的空间差异性较大,总体来看,水库北部和东部的4个水质参数含量相对较高,这种分布与北部和东部村庄密集以及密云水库两大入库河流有关。综上所述,基于BP神经网络算法的密云水库水质反演研究是可行的,且得到了较为可信的研究结果,该研究可为密云水库水质管理与政策制定提供重要的科学依据。 展开更多

关键词 BP神经网络 水质参数反演 密云水库

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地表水环境遥感监测关键技术与系统 被引量：24

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作者 张兵 李俊生 +3 位作者 申茜 吴艳红 张方方 王胜蕾 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-9,共9页

介绍了地表水环境遥感监测的关键技术与系统及其典型应用,其代表性机理模型和应用示范成果主要来自于中国科学院遥感与数字地球研究所的高光谱遥感团队在最近几年中取得的一些研究进展,主要包括建立了基于改进双峰法的水体分布自动化遥... 介绍了地表水环境遥感监测的关键技术与系统及其典型应用,其代表性机理模型和应用示范成果主要来自于中国科学院遥感与数字地球研究所的高光谱遥感团队在最近几年中取得的一些研究进展,主要包括建立了基于改进双峰法的水体分布自动化遥感提取方法,实现了简单、高效和高精度的水体提取;提出了大型湖泊长时序水量估算方法,并以青藏高原湖区为例,重建了典型湖泊面积、水位和水量序列;发展了基于“软分类”的典型内陆水体叶绿素a浓度反演方法,构建了基于生物光学模型的高度浑浊水体悬浮物浓度遥感反演半解析方法,提高了反演方法的区域和季节适用性;构建了基于水色指数的大范围湖库营养状态和透明度遥感监测方法,实现了全球大型湖库营养状态遥感监测,以及全国大型湖库透明度遥感监测;在此基础上,开发了地表水环境遥感监测系统,提高了水环境遥感监测效率,促进了卫星遥感在水环境监测中的高精度业务化应用。 展开更多

关键词 水体分布提取 水量估算 水质参数反演 水环境遥感监测系统

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基于多要素评价指标的鄱阳湖水体富营养化研究 被引量：4

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作者 陈金红 戴逸晨 +1 位作者 刘宾 陈斐 《地理信息世界》 2020年第5期78-82,共5页

基于Landsat卫星OLI影像对2018年5月鄱阳湖的叶绿素a浓度、悬浮物浓度、有色可溶性有机物浓度进行了湖区水体水质参数反演,根据水质参数反演得到鄱阳湖各评价指标要素浓度归一化分布图。结果表明:叶绿素a、悬浮物以及有色可溶性有机物... 基于Landsat卫星OLI影像对2018年5月鄱阳湖的叶绿素a浓度、悬浮物浓度、有色可溶性有机物浓度进行了湖区水体水质参数反演,根据水质参数反演得到鄱阳湖各评价指标要素浓度归一化分布图。结果表明:叶绿素a、悬浮物以及有色可溶性有机物主要集中在水流速度较为缓慢的东部湖区以及南部湖区,干流水体动力较大,含量较低。悬浮物浓度在其他湖区也存在浓度较高显现,与采砂活动或湖区浅滩反射有关,整个湖区中鄱阳湖东部以及南部水质较差。综合叶绿素a浓度、悬浮物浓度、有色可溶性有机物浓度空间变化规律以及湖区周围污染源进行水质污染空间分布的探讨,同时也为鄱阳湖水质监测提供丰富案例,为水体污染和防治提供依据。 展开更多

关键词 鄱阳湖 水质参数反演 遥感监测 水体富营养化

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武汉市主要供水源地高锰酸盐指数反演分析 被引量：2

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作者 宋月君 杨洁 +3 位作者 吴胜军 汪邦稳 汤崇军 郑海金 《水资源与水工程学报》 2009年第4期51-57,共7页

城市供水源地水质的好坏,不仅直接影响着城市的经济和社会发展,而且会对城市居民的健康产生威胁,因此对水源地的水质预测就显得格外重要。以武汉市的主要供水源地水质参数高锰酸盐指数为研究对象,根据某时段的实测数据、遥感影像数据和... 城市供水源地水质的好坏,不仅直接影响着城市的经济和社会发展,而且会对城市居民的健康产生威胁,因此对水源地的水质预测就显得格外重要。以武汉市的主要供水源地水质参数高锰酸盐指数为研究对象,根据某时段的实测数据、遥感影像数据和相关辅助信息(实测点透明度、温度、岸边信息和上游排污口信息),尝试性的建立了高锰酸盐指数的常规神经网络反演模型和改进型神经网络反演模型,通过精度和可用性检验,得到常规反演模型的平均误差,取得较高的精度和良好的结果。 展开更多

关键词 供水水源地 水质参数反演 神经网络反演模型 改进的反演模型

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基于Sentinel-2的陆浑水库水质反演与富营养化评价 被引量：1

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作者 王哲 袁占良 +3 位作者 王超 陈述哲 孙婷婷 刘改芝 《河南科学》 2023年第11期1586-1593,共8页

黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略之一,为了快速准确地监测黄河流域湖库富营养化的空间分布,提升当地相关部门管理水平,以河南省黄河流域陆浑水库为研究对象,利用高分辨率Sentinel-2A卫星影像,结合同期的地面实测数据,构建... 黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略之一,为了快速准确地监测黄河流域湖库富营养化的空间分布,提升当地相关部门管理水平,以河南省黄河流域陆浑水库为研究对象,利用高分辨率Sentinel-2A卫星影像,结合同期的地面实测数据,构建了富营养化评价模型.研究表明,模型拟合优度达到0.922 7,反演得到陆浑水库的水质参数及富营养化空间分布图,其中,水库84.64%的水体呈中营养状态,贫营养及轻度、中度、重度富营养水体分别达到总体的0.03%、10.50%、3.44%、1.40%,结果显示,基于高分辨率多光谱遥感卫星影像的监测方法能精确地展现内陆水体富营养化的时空分布特征. 展开更多

关键词 Sentinel-2A 水质参数反演 富营养化 陆浑水库

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基于光谱特征参数的官厅水库富营养化及污染分析 被引量：2

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作者 江澄 马中祺 +2 位作者 杨甜 罗阳 何红艳 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第3期113-122,共10页

官厅水库水环境保护对积极推进京津冀协同发展具有重要意义。文章根据2018年官厅水库联合试验中获取的卫星影像数据、水体光谱数据和实验室分析数据,探讨了官厅水库水体光谱特征与叶绿素、浊度和溶解氧等富营养化和污染指标之间的相关... 官厅水库水环境保护对积极推进京津冀协同发展具有重要意义。文章根据2018年官厅水库联合试验中获取的卫星影像数据、水体光谱数据和实验室分析数据,探讨了官厅水库水体光谱特征与叶绿素、浊度和溶解氧等富营养化和污染指标之间的相关关系。基于最优光谱特征参数,建立了适用于官厅水库水体的富营养化和污染遥感定量模型,并对官厅水库的富营养化和污染程度进行了分析。结果表明:最优光谱特征参数与叶绿素、浊度和溶解氧浓度之间的相关系数分别为0.8053、0.813和0.7475,较高的相关度表明所选的光谱特征参数能够准确反映富营养化程度和污染程度;反演叶绿素、浊度、溶解氧的平均相对误差分别为23.2%、31.74%、23.75%,误差在二类水体反演可接受范围之内。文章基于现场可信数据建立的模型,得到的结论可在后续应用中推广。 展开更多

关键词 光谱特征 二类水体 水质参数反演 富营养化 水污染 遥感应用

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基于Landsat-8遥感影像的木兰溪流域水质参数反演 被引量：2

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作者 李院夫 宋金玲 +2 位作者 林琢 翟肖昂 康燕 《现代化农业》 2022年第11期49-53,共5页

基于Landsat-8遥感影像,结合木兰溪流域同步的人工监测水质数据,对木兰溪流域的TP和TN两类水质参数进行反演。首先,通过分析波段和TP、TN的相关性选取反演特征波段组合,在此基础上构建了木兰溪流域TP和TN的线性回归模型并优选出最佳的... 基于Landsat-8遥感影像,结合木兰溪流域同步的人工监测水质数据,对木兰溪流域的TP和TN两类水质参数进行反演。首先,通过分析波段和TP、TN的相关性选取反演特征波段组合,在此基础上构建了木兰溪流域TP和TN的线性回归模型并优选出最佳的反演模型;其次基于GRNN(General Regression Neural Network)构建了木兰溪流域TP和TN的反演模型并优选出最佳的反演模型;最后对两种反演模型进行了对比分析,结果表明GRNN反演模型的综合性能较好。 展开更多

关键词 遥感影像 反射率 水质参数反演 GRNN

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基于无人机多光谱数据的张山水库水质估算初探 被引量：2

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作者 龙昶宇 营军 《治淮》 2022年第5期25-26,共2页

该研究利用大疆M600Pro无人机飞行器上搭载的Sequoia多光谱传感器采集滁州市定远县张山水库的影像数据,采用窗口平均法来建立最优回归模型,最终反演水质参数与影像光谱特征之间的关系。研究结果表明:由WAM方法反演张山水库的总氮、总磷... 该研究利用大疆M600Pro无人机飞行器上搭载的Sequoia多光谱传感器采集滁州市定远县张山水库的影像数据,采用窗口平均法来建立最优回归模型,最终反演水质参数与影像光谱特征之间的关系。研究结果表明:由WAM方法反演张山水库的总氮、总磷与化学需氧量三种参数的拟合程度总氮(TN)>总磷(T_(p))>化学需氧量(COD)。WAM方法可适用于无人机多光谱数据估算部分水质参数,无人机高时空分辨率多光谱影像可应用于小型水库的水质估测。 展开更多

关键词 无人机 多光谱图像 小型水库 水质参数反演

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黄河三角洲湿地高光谱遥感研究进展

10

作者 李忠伟 郭防铭 +5 位作者 任广波 马毅 辛紫麒 黄文昊 隋昊 孟乔 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期161-175,共15页

黄河三角洲湿地是我国暖温带最广阔、最完整、最年轻的滨海湿地,是黄河流域生态保护和高质量发展的重要组成部分,具有重要的生态保护和科学研究价值。物种多样、生境复杂、变化剧烈是黄河三角洲湿地的重要特点,高光谱遥感是黄河三角洲... 黄河三角洲湿地是我国暖温带最广阔、最完整、最年轻的滨海湿地,是黄河流域生态保护和高质量发展的重要组成部分,具有重要的生态保护和科学研究价值。物种多样、生境复杂、变化剧烈是黄河三角洲湿地的重要特点,高光谱遥感是黄河三角洲湿地生态监测的重要技术手段。本文首先阐述了高光谱遥感在河口湿地开展植被、土壤和水质等基本要素监测方面的优势,之后重点综述了其在黄河三角洲滨海湿地开展植被遥感监测、土壤参数反演和水质参数反演的研究进展,最后基于黄河三角洲湿地生态监测现状,提出了高光谱遥感的未来需求和发展展望。 展开更多

关键词 黄河三角洲湿地 高光谱遥感 植被遥感监测 土壤参数反演 水质参数反演

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基于MODIS卫星监测东海缺氧的定性研究 被引量：1

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作者 曾辰 许惠平 《海洋技术》 北大核心 2013年第1期6-10,共5页

在研究东海缺氧发生因素的基础上，通过富营养化以及水体分层的代表参数来逼近缺氧的发生机理。使用海表温度、海表浊度来表征长江冲淡水范围，叶绿素α浓度和海表净初级生产力来指示富营养化情况。通过2003年9月的实际航测资料，进行... 在研究东海缺氧发生因素的基础上，通过富营养化以及水体分层的代表参数来逼近缺氧的发生机理。使用海表温度、海表浊度来表征长江冲淡水范围，叶绿素α浓度和海表净初级生产力来指示富营养化情况。通过2003年9月的实际航测资料，进行东海缺氧情况监测的探索研究。研究发现，使用叶绿素α〉5．5mg／m^3，海表温度介于25～27℃，以及海表净初级生产力〉4500mgC／m^2／day，海表浊度〉1nm，更为接近真实的缺氧发生范围，具备缺氧监测的条件。 展开更多

关键词 东海缺氧 MODIS影像 水质参数反演

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无人机技术在水质监测中的应用研究

12

作者 杨海蓉 邹素兰 《资源节约与环保》 2021年第12期45-47,共3页

水质监测是水质监控和水环境治理的重要技术手段。无人机因具有机动性强,无线可操作性高等优点,而成为河流流域取样和水质监测的新兴技术手段,在水质监测中有着极大的应用潜力。综述了无人机技术在水质监测中的应用研究现状,分析了基于... 水质监测是水质监控和水环境治理的重要技术手段。无人机因具有机动性强,无线可操作性高等优点,而成为河流流域取样和水质监测的新兴技术手段,在水质监测中有着极大的应用潜力。综述了无人机技术在水质监测中的应用研究现状,分析了基于无人机技术的水质监测技术的瓶颈问题、总结了无人机水质监测技术的研究热点和主要研究方向,并最后建议其需在基于无人机技术的水质监测工艺关键环节、图像拼接和水质参数反演模型等方面加强研究。 展开更多

关键词 无人机 水质监测 图像拼接 水质参数反演

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基于遥感数据反演的南漪湖水质时空变化监测 被引量：4

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作者 徐小倩 高飞 +1 位作者 仰晓宇 胡程鹏 《再生资源与循环经济》 2020年第4期31-34,共4页

针对镇域水资源水质检测,在传统监测方法无法满足检测要求时,具有跨时空、大尺度、经济便捷等特点的遥感技术则可以很好地满足需要。以安徽省宣城市的南漪湖为例,以Landsat卫星影像为数据源,精确提取南漪湖水体,根据同期实测水质参数建... 针对镇域水资源水质检测,在传统监测方法无法满足检测要求时,具有跨时空、大尺度、经济便捷等特点的遥感技术则可以很好地满足需要。以安徽省宣城市的南漪湖为例,以Landsat卫星影像为数据源,精确提取南漪湖水体,根据同期实测水质参数建立反演模型,对湖区内叶绿素a(Chl-a)、总磷(TP)、总氮(TN)浓度进行定量反演,根据Chl-a反演结果对南漪湖的营养状况进行评价。结果显示,南漪湖目前保持在轻度富营养状态,TP,TN含量超过三类水质标准,水质仍有恶化的趋势,水环境治理工作刻不容缓。 展开更多

关键词 南漪湖 LANDSAT 水质参数反演模型 营养状态

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改进混沌蚁群算法在新疆冰川河流水质模型参数反演优化中的应用 被引量：1

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作者 艾尼瓦尔.苏来曼 《水利规划与设计》 2017年第8期43-46,共4页

文章采用改进的混沌蚁群算法对新疆某冰川河流水质模型进行参数反演优化研究,并结合数值试验的方式对比改进前后算法对水质模型参数反演优化计算时效的影响。分析结果表明:改进后的算法在水质参数计算时效上有较为明显的提高,相比于传... 文章采用改进的混沌蚁群算法对新疆某冰川河流水质模型进行参数反演优化研究,并结合数值试验的方式对比改进前后算法对水质模型参数反演优化计算时效的影响。分析结果表明:改进后的算法在水质参数计算时效上有较为明显的提高,相比于传统算法,改进算法的粗搜索序列迭代次数平均减少90次,收敛率提高42.7%,计算时间均值减少0.499min。改进算法反演优化参数拟合的COD浓度数据和断面监测数据误差相比于传统算法减少15.9%,拟合系数提高0.24。研究成果对于新疆冰川河流水生态保护研究提供方法参考。 展开更多

关键词 改进混沌蚁群算法 数值试验 计算时效对比 水质模拟参数反演优化 反演优化精度对比 新疆冰川河流

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