基于多光譜遙感的渭河水質(zhì)監(jiān)測.pdf

1、渭河作為陜西中部地區(qū)重要的水資源,隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和各個(gè)城市規(guī)模的不斷膨脹擴(kuò)張,渭河已受到嚴(yán)重污染。由于河流水質(zhì)的好壞直接影響社會生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ?有必要加強(qiáng)渭河的監(jiān)測和治理。常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)耗時(shí)耗力,而且很難反應(yīng)整個(gè)河流的水質(zhì)狀況。近幾十年來,遙感監(jiān)測技術(shù)迅猛發(fā)展,其具有范圍廣、速度快、可周期性連續(xù)監(jiān)測的特點(diǎn),彌補(bǔ)了人工水質(zhì)監(jiān)測的缺陷,在大面積水域的水質(zhì)監(jiān)測方面擁有巨大的應(yīng)用潛力。
　　本論文以渭河陜西省咸陽段為研究區(qū)域

2、,在綜述國內(nèi)外遙感監(jiān)測技術(shù)研究進(jìn)展和渭河水質(zhì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用GA-SVM模型構(gòu)建了渭河的水質(zhì)指標(biāo)遙感反演模型,并對主要的水質(zhì)指標(biāo)透明度、葉綠素a和總磷進(jìn)行反演,獲得了理想的結(jié)果,從而為渭河咸陽段的水環(huán)境遙感監(jiān)測提供了一種新方法。應(yīng)用遙感技術(shù)對水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動態(tài)及準(zhǔn)確監(jiān)測具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究成果如下:
　　(1)在分析和總結(jié)水質(zhì)遙感監(jiān)測的基本原理和方法的基礎(chǔ)上,提出了與本研究相關(guān)的水質(zhì)遙感監(jiān)測參數(shù),這些參

3、數(shù)主要有葉綠素a、透明度和總磷。其中葉綠素a和透明度是影響水體光譜特征的主要物質(zhì)。
　　(2)經(jīng)過對遺傳算法與支持向量機(jī)基本理論的深入了解,采用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力對支持向量機(jī)的核函數(shù)及其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲得了基于遺傳算法的一種新的支持向量機(jī)模型(即GA-SVM模型)。
　　(3)對Landsat-7遙感影像進(jìn)行大氣校正,避免了因大氣散射、折射及吸收等要素對其產(chǎn)生的影響。對Landsat-7遙感影像進(jìn)行幾何校正,消除了由于地

4、形起伏、地球自轉(zhuǎn)、地球表面曲率等影響造成的影像形變。通過遙感波段與波段之間、水質(zhì)參數(shù)與水質(zhì)參數(shù)之間、遙感波段或波段算法組合與水質(zhì)參數(shù)之間相關(guān)性分析,得出葉綠素a與B4/B3、透明度與B4/B2、總磷與B4的相關(guān)系數(shù)分別為0.906**、0.877**、0.949**,達(dá)到極顯著的相關(guān)性,分別可以作為變量與因變量。
　　(4)利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集分別對SVM和GA-SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練并反演。結(jié)果表明,兩種模型對葉綠素a及透明度的反演結(jié)果與