基于小波理论的干旱区内陆湖泊叶绿素a的TM影像遥感反演
[Abstract]:Chlorophyll a (Chl-a) is an important index to measure eutrophication of lakes. It is very important to use remote sensing technology to dynamically monitor the concentration of Chl-a in lake waters with large area. Taking Wuliangsuhai in Inner Mongolia as an example, the wavelet denoising and spectral signal reconstruction based on the measured spectrum of water body in TM image is proposed, and the neural network fitting is carried out by combining the measured data of water quality sampling. The inversion model of spectral reflectance ratio and Chl-a concentration is established. The results show that the model combined with wavelet theory and neural network can be used to estimate the concentration of Chl-a in Wuliangsuhai. The correlation coefficient between Chl-a concentration and spectral signal after denoising (- 0.575) is significantly higher than that before denoising (- 0.417). The negative correlation between the spectral signal and the Chl-a concentration of the sample point after denoising is stronger than that of the original signal, which proves that the observed value after denoising can further reduce the interference of random error and remove noise. The results of image denoising and reconstruction show that the spectral range of the reconstructed image is narrower than before, and some of the signal points are enhanced, but the structure of the basic profile has not changed greatly. The average relative error of the inversion model is 0.142, which is not different from other studies. The inverse Chl-a concentration distribution in the Wuliangsu Sea reflects the distribution of the pollution sources. It also shows that the Chl-a concentration in the Wuliangsu Sea is different in time and space distribution, which shows that the concentration of Chl-a in shallow water is higher than that in the center of the lake in the high water period. The distribution trend of the coming water area is higher than that of other lakes. In the dry season, the concentration of Chl-a in the middle of Wuliangsu Sea decreases gradually from west to east, and the distribution of Chl-a in the west is uniform. The inversion model can basically meet the needs of actual prediction. However, there is still much room for improvement in image data acquisition, data volume and algorithm in the practical application of the model. This method provides a new solution for real-time quantitative remote sensing monitoring of eutrophication of large inland water bodies in arid areas.
【作者单位】: 巴彦淖尔市环境科学研究所;山西大学环境与资源学院;山西大学黄土高原研究所;
【基金】:国家水污染防治专项(乌梁素海综合整治项目)
【分类号】:X87
【参考文献】
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,本文编号:2265336
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