（实践报告）基于反射光谱的景观水体表观质量评价方法的研究

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1、一、项目完成情况项目名称基于反射光谱的景观水体表观质量评价方法的研究孙吟雪周治寰杜庆卞旭琪冯辉课题组成员负责人孙吟雪桑晨赵迪迪李亮通过对景观水体的反射光谱分析，初步建立起了水体浊度与反射率及叶绿素a含量之间的回归模里。在水体营养程度较低时,理论预估值与实验观测值符合良好，而更为广义的模型还需进一项目完成情步研究。况（解决的分析反射光谱信息可以即吋通过计算机得出，相比繁琐的化关键问题、学萃取可大量节省时间和成本，还可最大程度的减小对环境的影技术、创新响。与遥感技术结合有利于实现在水体治理过程中对水体质量的点、社会效即时测量、随地测量及评估，具有广泛的应用前景。益等）项目研究主要参考文献

2、1.R.F.ARENZ,Jr,W.M.LEWIS,JrANDJ.F.SAUNDERS,IIIDepartmentofEnvironmental,Population,andOrganismicBiology,UniversityofColorado,Boulder,C080309-0334,U.S.A.2.王军，黄勇，吴泉英等，基于反射光谱的景观水体表观质量的测量研究，激光与光电子学进展，2012年11期主要研究调

3、査区域苏州30条河流研究成果提交形式论文经费支出情况共拨付500元，已使用500元，主要用于器材项目评定结果经专家评定：同意（V）、不同意（）该项目结题，为合格项目（V）、优秀（）项目。院团委（盖章）:、项目验收情况项目验收专家情况姓名工作单位职称职务吴泉英数理学院教授马锡英数理学院教授陈洋数理学院讲师梁雪数理学院讲师专家综合意见此项目对苏州30处的景观水体2013年6月份的反射光谱进行了测量和分析，通过多重回归的方法，初步建立起了景观水体浊度与反射率之间的定量关系。模型得出的理论值与实际测量值之间相符度较高，但对于营养程度较高或实际情况更为复杂的水体，所建立模型还需进一步改进。反射

4、光谱分析相对于分光光度计法与气体层析法的更为便捷及实用，此次项目所得出的成果距离应用尚有一段距离，但随着模型及方法的进一步完善将可广泛的应用于水体治理及安全监测等实际应用中，具有一定的学术价值和社会价值。准予结题。签名：2014年4月16H三、项目研究内容基于反射光谱的景观水体表观质量评价方法的研究周治寰孙吟雪杜庆赵迪迪卞旭琪桑晨冯辉李亮（数理学院指导教师：王帆、王军）AbstractToassesstheapparentqualityofscenicwaterformreflectancespectrum,aregressionmethodisdevelopedtodetermin

5、etherelationshipbetweenreflectancedataandapparentpropertiesofscenicwater.Thescenicwaterisilluminatedbyhalogenlampsinthedarkroom,whilethereflectivityandreflectionspectrumdataismeasuredbyaspectromele匚Subjecttothelimitationofexperimentalcondition,theanalysisismainlyfocusedonthecorrelationbetweenre

6、flectance（integralareaofthespectrum）andturbidity.1引言景观水体作为城市景观的重要组成部分在城市系统中具有非常重耍的功能，例如调控城市温度，减弱洪涝灾害，为城市生物多样性提供基础，提供景观娱乐场所，产生社会及经济效益等。人对水体的表观判断主要基于其颜色及浑浊度的信息，而这种判读具有主观性，且易受时间、日照环境等因素的影响。因此为了客观的评价景观水体的治理效果，需要建立一种科学的客观的评价方法。决定水体表观特征的三个最主要因素分别为藻类及浮游生物含量、性悬浮物含量以及D0C浓度。浮游生物细胞的主要影响为使水体呈绿色（其对绿光波段强烈的反射

7、作用及叶绿素a对红光及蓝紫光波段的吸收作用），D0C浓度过高会使水体呈黑色（其对儿乎所有可见波段的吸收作用），非生物性悬浮物主要作用是使水体呈黄色。而这三者可通过对反射光谱的分析来初步估算（更为普遍的公式还需进一步研究）。同样，景观水体的浊度可以通过反射率（反射光谱的积分面积）來估算。此次研究将试图建立这二者之间的定量关系。2原理人对景观水体表观质量的感知主要源于水体反射光携带的信息，景观水体的表观质量主要表现在两方面：水体的浊度和色度，而浊度与水体的反射