基于多光譜遙感的渭河水質監(jiān)測.pdf

1、渭河作為陜西中部地區(qū)重要的水資源,隨著社會經濟的高速發(fā)展和各個城市規(guī)模的不斷膨脹擴張,渭河已受到嚴重污染。由于河流水質的好壞直接影響社會生產和人們日常生活,有必要加強渭河的監(jiān)測和治理。常規(guī)水質監(jiān)測技術耗時耗力,而且很難反應整個河流的水質狀況。近幾十年來,遙感監(jiān)測技術迅猛發(fā)展,其具有范圍廣、速度快、可周期性連續(xù)監(jiān)測的特點,彌補了人工水質監(jiān)測的缺陷,在大面積水域的水質監(jiān)測方面擁有巨大的應用潛力。
　　本論文以渭河陜西省咸陽段為研究區(qū)域

2、,在綜述國內外遙感監(jiān)測技術研究進展和渭河水質特點的基礎上,應用GA-SVM模型構建了渭河的水質指標遙感反演模型,并對主要的水質指標透明度、葉綠素a和總磷進行反演,獲得了理想的結果,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。應用遙感技術對水質進行實時、動態(tài)及準確監(jiān)測具有重要的理論意義和實際應用價值。本文主要研究成果如下:
　　(1)在分析和總結水質遙感監(jiān)測的基本原理和方法的基礎上,提出了與本研究相關的水質遙感監(jiān)測參數,這些參

3、數主要有葉綠素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。
　　(2)經過對遺傳算法與支持向量機基本理論的深入了解,采用遺傳算法的全局尋優(yōu)能力對支持向量機的核函數及其參數進行優(yōu)化,獲得了基于遺傳算法的一種新的支持向量機模型(即GA-SVM模型)。
　　(3)對Landsat-7遙感影像進行大氣校正,避免了因大氣散射、折射及吸收等要素對其產生的影響。對Landsat-7遙感影像進行幾何校正,消除了由于地

4、形起伏、地球自轉、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、水質參數與水質參數之間、遙感波段或波段算法組合與水質參數之間相關性分析,得出葉綠素a與B4/B3、透明度與B4/B2、總磷與B4的相關系數分別為0.906**、0.877**、0.949**,達到極顯著的相關性,分別可以作為變量與因變量。
　　(4)利用訓練數據集分別對SVM和GA-SVM模型進行訓練并反演。結果表明,兩種模型對葉綠素a及透明度的反演結果與