基于实验和实测光谱的太湖悬浮物浓度估算模型研究

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1、摘要利用现场采集的太湖底部表层沉积物，在实验室配比不同浓度的悬浮物水样，进行悬浮物光谱反射率的测量，同时采集表层水样，进行实验室浓度测量，旨在寻找实验控制条件下悬浮物的高光谱遥感敏感波段并建立其定量估算模型。采用NASA水体光谱测量规范，分别测出水体、天空散射光及标准反射板的辐亮度值，计算遥感反射率，实验控制条件下的模型结果与野外实测数据的模型进行了对比分析，以便为太湖水体悬浮物浓度估算提供参考依据。本文的研究表明：．(1)实验控制条件下，悬浮物水体的波段780---820nm，740_-775nm以及860---890

2、nm反射率的均值与悬浮物的浓度有很好的相关性；以R1为因子的线性模型SS=I1129"R1+1．59拟合程度非常高，R2：o．9939，p

3、模型也有较好的拟合效果，模型为SS=198．25*(R580／R810)2-1067．6"R580／R810+1446．2，R2=0．83，p=0．0019。(2)野外实测数据的悬浮物浓度估算模型，经过分析发现基于波段比值的模型拟合程度最好，所用的波段组合为R570／R811，其中R570、R811代表悬浮物光谱的两个反射峰值，模型为SS=84．12*(R570／R811)加’95，R2=0．7，p

4、数据悬浮物估算模型的敏感波段相近，悬浮物浓度变化的敏感波段在570nm和810nm附近。由于水体组分的不同以及水动力条件的差异，两种条件下估算模型具有较大的差异。将来还需要进行更多的实验对比工作。关键词：悬浮物浓度，高光谱数据，回归模型，太湖AbstractForthepurposeoffindingsensitevebandandbuildingmodelsforestimationofsuspendedsedimentsconcentration(SS)undercontrolledexperimentalcondi

5、tions，thesediments，whichwerecollectedatthebottomofTaiLake，wereusedtomixwithwatertosimulatewatersamplesofdifferentconcentrationsofsuspendedsediments．Thespectrumreflectancewasmeasuredandwatersampleswerecollectedsimultaneouslyforwaterqualityanalysisinlaboratory．This

6、studyadoptsthemeasurementstandardofsurfacewaterspectrumputforwardbyNASA，theradianceofwater,skyscatteredlightandstandardreflectingboardWasmeasuredandtransformedintoremotesensingreflectance．AncomparisonbetweenthemodelsbuiltbyfielddataandexperimentaldatawasmadeSOast

7、oprovidecertainreferenceandtheorytotheinversionmodelfortheconcentrationofsuspendedsediment．Theresultsindicatedthat：(1)Undercontrolledexperimentalconditions，780—820rim,740—775nmand860-890nm，allofthemhavehilgllcorrelationralationshipwithSS；Thebestregressionanalysis

8、isthelinearmodelSS=II129·RI+I．59，R=0．9939，p