基于hj1b-ccd1的太湖叶绿素a含量反演

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1、基于町1B-CCD1的太湖叶绿素a含量反聂运菊东华理工大学测绘工程学院摘要：波段比值法作为比较成熟的基于生物光学对叶绿素a含量反演的经验模型，R前较多运用于对二类水体富营养化叶绿素a含量反演•本文分别对环境小卫星数据B3和B4波段作为建立模型的波段组合建立线性回归、指数、对数、多项式、幕等五种回归模型•通过F系数对比，发现多项式模型拟合效果最佳•经验证点对比分析，发现此模型对太湖湖区的叶绿素a含量能够进行较好的反演.关键词：太湖;叶绿素a;回归模型;环境小卫星;作者简介：戴芳筠（1993-），女，硕士生，主要从事摄影测量与遥感技术应用的研究；作者简介：

2、聂运菊（1978-），女，博士，副教授，主要从事GIS教学、理论和应用研究.收稿日期:2017-05-19基金：江西省数字国土重点实验项目（DLLJ201718）RetrievalofChlorophyllaConcentrationBasedonHJ1B-CCD1intheTaiLakeDAIFangyunNIEYunjuSchoolofSurveyingandMappingEngineering,EastChinaUniversityofTechnology;Abstract：Thebandratiomethodisamorematuremodel

3、basedonbioopticalmodeltoconstruetthechlorophyllaconcentrationinversionmodel,whichisagoodmethodtoretrievethetwotypesofeutrophicationaconcentra.tion.Therefore,thischoosesbandB4andB3fromHJ1B-CCD1toestab1ishfiveregressionmodels,namcly,linearregression，index,logarithmic,quadraticpoly

4、nomialandexponentiation.BycomparisonwithR2coefficient,thequadraticpolynomicalregressionmodelisthebestmodel.Verifiedbymeasuredpoints,thequadraticpolynomialregressionmodelcanwellretrievethechlorophyllaconcentrationofTaiLake.Keyword：TaiLake;chlorophylla;theregressionmodel;HJ1B-CCD;

5、Received：2017-05-19随着我国经济的快速发展，水环境恶化以及污染是我国面临的重要问题•我国很多重要的淡水湖、水库和河段富营养化问题越来越严重•叶绿素a作为最重要的水质检测指标么一，其变量是反映水体富营养化的重要指标g_・目前，我国对于水质的监测体系主要采取定时定点的地面监测为主而难以实现大规模实时连续监测•遥感技术作为主要的探测技术之一，具有收集资料便捷、检测范围较大、信息量庞大等特点，能够在空间和时间上对水体水质进行广泛监测•国内外许多学者对于二类水体中叶绿素a含量反演进行了大量研究［4-11］,包括叶绿素Q的光谱特征、最佳波段组合，

6、以及构建反演模型，都取得了重大进展•结合地面实测遥感数据，构建一系列叶绿素a含量反演模型，例如单波段法、波段比值法［⑵、三波段法等在二类水体中叶绿素a含量反演中取得了广泛运用.环境一号卫星是中国第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星，其上搭载超光谱成像仪，具有连续高光谱设置和往返周期较短的优点，能够反映出二类水体中的微小变化，从而来提高反演精度，同时能够对水体进行大范围实时监测.1研究区概况太湖位于长江三角洲的南缘，是我国五大淡水湖之一，界于北纬30°55'40"~31°32'58"和东经119°52'32"~120。36'10"之间.近年来，由于太

7、湖流域经济区快速发展和周边城市的工业化、城市化，产生大量废水、污水，使太湖水体富营养化问题H趋严重•每年大范围爆发蓝藻水华，不仅使湖中鱼虾大面积死亡，破坏水体生态平衡，同时对周边居民生活用水产生了严重影响，对经济和生态造成了难以计算的损失.因此，采用遥感技术对太湖叶绿素3进行连续实吋的监测具有重要意义.图1步骤流程图Fig.1Thef1owchartofsteps下载原图2研究内容根据环境小卫星CCD影像数据特点和二类水体叶绿素a反演技术要求，选用的技术路线为:首先对环境小卫星CCD数据进行预处理后利用波段比值法对实测数据建立多个拟合模型，将合适的模型

8、运用到整个太湖水面区，从而反演出整个太湖区叶绿素a的含量，并对结果进行比较，具体流程图如图1所