扎龙湿地克钦湖富营养化状态的高光谱遥感评价

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2012.02.232

地理科学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (2): 232-237.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.02.232

扎龙湿地克钦湖富营养化状态的高光谱遥感评价

张囡囡, 臧淑英()

哈尔滨师范大学, 黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室, 黑龙江哈尔滨 150025

收稿日期:2011-02-18 修回日期:2011-04-06 出版日期:2012-02-20 发布日期:2012-02-20
通讯作者: 臧淑英，教授，博士生导师。E-mail：zsy6311@163.com E-mail:zsy6311@163.com
作者简介:张囡囡（1982-），女，黑龙江佳木斯人，博士研究生，从事遥感与生态环境研究。E-mail：nannan04141314@163.com
基金资助:
国家自然科学基金重点资助项目（41030743）资助

Hyperspectral Data Applied in Monitoring and Evaluating the Water Trophic State of Keqin Lake, Zhalong Wetland

Nan-nan ZHANG, Shu-ying ZANG()

Key Laboratory of Remote Sensing Monitoring of Geographic Environment, College of Heilongjiang Province, Harbin Normal University, Harbin, Heilongjiang150025, China

Received:2011-02-18 Revised:2011-04-06 Online:2012-02-20 Published:2012-02-20

摘要/Abstract

摘要：

通过分析扎龙湿地克钦湖水体高光谱反射率与水质参数的相关关系,采用单波段、波段比值等算法分别选取特征波长建立水质参数的高光谱定量模型,并且结合修正营养状态指数(TSI_M)和综合营养状态指数法,对水体的富营养化程度进行了监测和评价。结果表明,单波段归一化反射率对叶绿素a估测模型效果较为理想;利用高光谱一阶微分反射率,诊断各水质参数的敏感波段,建立线性模型,确定了TN、TP、SD、COD_Mn的敏感波段分别为733 nm、765 nm、782 nm、680 nm。单因素水质参数评价水体富营养化水平具有一定的局限性。综合考虑多个水质指标,对水质的富营养化程度进行了评价,结果显示,克钦湖水体呈现出中营养化状态,需要采取一定的措施,防范于未然。

关键词: 克钦湖, 高光谱, 水质, 富营养化

Abstract:

The approach of field reflectance spectra was used to monitor and evaluate the trophic state in Keqin Lake, Zhalong wetland, China, based on 30 in situ water sampling data, together with the analysis of algorithms of chlorophyll-a, SD, TP and COD_Mn. The field reflectance hyperspectral was measured with ASD Fieldspec spectrometer. Furthermore, with the TSI_M trophic state index model, the trophic state of Keqin Lake was monitored and evaluated. The results showed thatThe single band is significantly correlated with the concentration of chlorophyll-a, it is higher than that gained with other models. On the basis of analyzing the water reflectance spectral characteristics, the sensitive wave band of water quality parameters is diagnosed with the methods of differential spectroscopy and statistical analysis, the sensitive wave bands of TN, TP, SD and COD_Mn are 733 nm, 765 nm, 782 nm, and 680 nm, respectively. To compared with multi parameter TSI_M, single parameter TSI_M is limited. So the assessment of trophic state was performed by multi-parameter TSI_M. Keqin Lake is in mesotrophic state, and needs to be prevented from further worsen.

Key words: Keqin Lake, hyperspectral, water quality parameter, eutrophication

中图分类号:

K903

张囡囡, 臧淑英. 扎龙湿地克钦湖富营养化状态的高光谱遥感评价[J]. 地理科学, 2012, 32(2): 232-237.

Nan-nan ZHANG, Shu-ying ZANG. Hyperspectral Data Applied in Monitoring and Evaluating the Water Trophic State of Keqin Lake, Zhalong Wetland[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2012, 32(2): 232-237.

图/表 9

图1

图2

表1

表2

图3

表3

图4

图5

图6

参考文献 18

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	线性拟合方程 (n=22)	R²
R_703nm	Y=19.8375x-12.587	0.892
R_696nm/R_503nm	Y=13.6449x-6.7936	0.885
R(λ₅₇₄)'	Y=16534.3x+6.6368	0.889

	验证方程 (n=8)	R²
R_703nm	Y=1.0469x+0.18	0.771
R_696nm/R_503nm	Y=1.011x+0.2984	0.770
R(λ₅₇₄)'	Y=1.0797x-0.2756	0.753

线性拟合方程	R²	sig.
SD=-24875x₍₇₈₂₎+37.4832	0.73	**
COD=11241.4x₍₆₈₀₎+5.4406	0.663	**
TN=221.032x₍₇₃₃₎+0.4032	0.758	**
TP=164.383x₍₇₆₅₎+0.0748	0.745	**

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