鄱阳湖悬浮物与叶绿素a浓度的季节性遥感信息反演

发布时间：2020-05-22 04:27

【摘要】：鄱阳湖是我国第一大淡水湖,其水源涵养、丰富的生物多样性等生态服务功能对于区域生态安全和社会的可持续发展具有极其重要的意义。随着城镇化进程的加快以及人类活动的日益频繁,鄱阳湖水环境也受到了很大的影响。水体中叶绿素a(Chlorophyll-a,Chl-a)浓度和总悬浮物(Total suspended matter,TSM)浓度是评价湖泊水体水质优劣的两个重要指标。本文以鄱阳湖为研究对象,进行春、夏、秋、冬四个季节的野外水体光谱测量以及水体样本采集,通过实验室水样处理得到各个采样点TSM浓度和Chl-a浓度,分析鄱阳湖水体光谱特征,并作相关性分析,分别得到反演鄱阳湖Chl-a浓度和TSM浓度的敏感波段,结合GF-1卫星影像,建立不同季节的反演模型,得出Chl-a浓度和TSM浓度在不同季节的空间分布情况,并分析其时空分布状况。本研究得出以下结论:(1)基于野外采样数据,分别建立鄱阳湖Chl-a和TSM浓度与水面反射率之间的相关关系。结果显示TSM浓度与鄱阳湖水面反射率之间的相关性更高,而Chl-a浓度与其相关性偏低。其中红光波段和红外波段敏感性更高,可以作为建立反演模型的特征波段。(2)建立比值和差值两种光谱指数,得出反演Chl-a浓度的敏感波段大致与GF-1卫星数据的第一、三、四波段相吻合的结论,因此采用APPEL模型构建反演的波段组合因子,建立鄱阳湖Chl-a浓度反演模型,四个季节均以二次方程表达式的拟合度最高,精度验证结果良好。(3)鄱阳湖TSM浓度与水体反射率之间相关性的最高值对应GF-1卫星影像数据的第三波段,采用该波段建立TSM浓度反演的单波段模型。其中夏季反演模型以二次方程拟合度最高,秋冬两季反演模型以幂次方程拟合度最高,春季反演模型拟合度最高的表达式为指数方程,精度验证结果良好。(4)鄱阳湖Chl-a浓度的高值区主要集中在北部通江河道河道、五河入湖口附近水域以及鄱阳湖近岸水域。湖中央区域浓度值较低,且分布较为均匀。季节性分布情况为夏季Chl-a浓度值最高,冬季最低。水温和水位变化的匹配模式决定了叶绿素a浓度的季节性变化规律。(5)鄱阳湖水体中TSM浓度的高值区主要分布于北部通江河道以及湖体中央的主航道上,南部军山湖、青岚湖附近TSM浓度值较低,且变化不大。鄱阳湖TSM浓度的季节性分布特点为秋季最高,夏季最低。水位的变化是总悬浮物浓度季节性变化的影响因素之一。
【图文】：

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【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X524;X87

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本文编号：2675440