河北曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙浓度的遥感反演与分析

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1、摘要水体中悬浮泥沙的含量是最重要的水质参数之一，也是水环境评价的重要参数。而遥感技术能够克服传统泥沙调查方法的调查速度慢、效率低、周期长、只能获得在时间、空间分布上都很离散的少量数据等不足，能有效地监测悬浮泥沙含量的空间分布和动态变化，具有十分重要的研究意义。本文采用Landsat5TM遥感数据，结合海洋水文要素观测，对河北曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙浓度进行反演和分析，为研究该地区港口建设与悬浮泥沙运移相互作用，以及进行海洋水动力环境数值模拟提供参数，同时也为该地区的经济发展和环境保护提供科学决策依据。本论文的研究内容主要有：1、曹妃甸地区近海表层恳浮泥沙光谱特性的研究；2

2、、曹妃甸地区近海海面光谱反射率与表层悬浮泥沙浓度关系模型的研究；3、曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙遥感信息处理方法的研究；4、曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙浓度遥感反演模型的研究；5、曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙空间分布特征的研究。取得的成果和结论：l、水体反射光谱曲线因水体中悬浮泥沙的浓度不同而存在差异，且当水体的悬浮泥沙浓度增大时，水体反射能力增强，具有两个明显的反射峰，即双峰特征：第一峰位于550—600nm，第二峰位于780．840nm。含沙量较低时，第一反射峰值大于第二反射峰值，随着水体中悬浮泥沙浓度的增加，第二反射峰的反射率逐渐升高。根据水体光谱曲线特征和实测光谱反射率与

3、实测悬浮泥沙浓度的相关分析可知，TM3、TM4和TM3与TMl的遥感反射率比值为悬浮泥沙遥感监测的敏感波段；2、根据敏感波段的选取，采用TM3、TM4和TM3与TMl的遥感反射率比值分别同实测悬浮泥沙浓度(21组建模数据)建立统计回归模式；利用实测悬浮泥沙浓度(9组检验数据)进行检验，结果表明TM3波段的对数模式SSC=104．481+32．557-LnR3(SSC为悬浮泥沙浓度，R3为TM3波段的遥感反射率)反演结果的平均绝对误差为2．8729mg／l，平均相对误差为25．8441％，反演精度较高；3、根据反演模型和TM影像对曹妃甸地区近海表层悬浮泥沙浓度进行反演，获得研

4、究区海域表层悬浮泥沙浓度分布图，该图直观地反映了研究区表层悬浮泥沙的空间分l布状况，且反演结果与实测资料反映的情况相符。关键词：遥感反演、悬浮泥沙浓度、曹妃甸、Landsat5TMAbstractSuspendedsedimentconcentrationisoneofthemostimportantparametersinwaterquality,andthemajorparameterinwaterenvironmentalevaluation．Remotesensingcanovercomethedrawbackoftraditionalmethodsofinvest

5、igatingsuspendedsediment，asslowspeed，inefficiency,longperiodtime，onlygettingdiscreteandsmallamountsofdataintimeandspatialdistribution．Remotesensingisabletomonitorthedynamicchangeandspatialdistributionofsuspendedsedimentconcentrationefficientlythatithasgreatsignificance．Thispapertakestheret

6、rievalandanalysisofthesurfacesuspendedsedimentconcentrationofHebeiCaofeidianoffshorebyLansat5TMdataandoceanographichydrologicalelement．Thestudynotonlycanprovideparametersfortheinteractionbetweenportconstructionandsuspendedsedimentconcentrationtransport，andnumericalsimulationofmarinehydrody

7、namics，butalsocanprovidescientificbasisfortheeconomicdevelopmentandenvironmentprotectionofCaofeidian．Themaincontentsareasfollows：1．ThestudyofspectralcharacteristicofsurfacesuspendedsedimentconcentrationinCaofeidianoffshore；2．Thestudyofrelationalmodelofspectral