基于遥感的白洋淀水质参数反演研究

发布时间：2020-07-06 09:27

【摘要】：白洋淀水质受人类活动和自然因素的影响,在不同时间和空间内均有较大变化。利用传统的实地采样分析等方法,难以全面获取水质状况信息,而将遥感技术应用于近岸水体水质监测能更加快捷、宏观、精准的反应水质情况,是水质监测的一个发展趋势。本文以白洋淀为研究区域,结合实测光谱、Landsat8影像和化学需氧量(COD)实测值,采用SPSS软件构建的统计回归模型与MATLAB软件构建的BP神经网络模型进行COD反演,并利用BP神经网络模型对白洋淀整体水域COD浓度进行估算。结果显示,通过光谱反射率可对白洋淀水体COD污染程度进行区分,BP神经网络模型预测值与实测值的平均相对误差为16.5%,模型精度较好。基于模型反演2017年10月30日白洋淀水体COD浓度空间分布,白洋淀水体存在一定程度的有机污染,部分水体达到劣V类,污染中心主要位于东南部的村镇和旅游景点,区域内的生活、生产污水可能是造成COD升高的主要原因。
【学位授予单位】：北华航天工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP79
【图文】：

技术路线流程图

图 3.1 电磁波与水体相互作用示意图3.2 水质遥感监测方法利用遥感技术可以直接或间接对水质参数进行反演，从而实现对水质的实时监测。主要的水质遥感监测方法有分析方法、经验方法和半经验方法[29]。下面分别对三种方法进行简单介绍。3.2.1 分析方法该方法基于电磁波在水体中的辐射传输过程，利用卫星传感器接收到的水体反射率或离水辐亮度推导反演出水中各组分的特征吸收系数和后向散射系数，再通过水体中各组分浓度与其特征吸收系数、后向散射系数的内在联系，来估算水体中各组分的浓度。这种反演方法在不同水域的参数反演研究中均具有较强的普适性，受时间地域限制较小，应用推广性较强，它是水质遥感反演的未来发展趋势。但由于该方法较为复杂，现阶段相关研究较少。

基于遥感的白洋淀水质参数反演研究与生态修复任务仍然艰巨。4.2 水样采集及数据处理采样点位置的布设，应在更大范围内对水体状况进行反映，同时考虑水样采集时间应与卫星过境时间同步等要求。本次采样于 2017 年 10 月 30 日和 2017 年 10 月 31 日进行当天天气晴朗无云，微风，水面平静，路线由北至南依次经过烧车淀、安新镇、端村镇赵北口镇和圈头乡，共布设 14 个采样点位。采样点的分布情况如图 4.1 所示。

【参考文献】

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本文编号：2743460