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1.
《中国农村水利水电》2016,(12)
为了及时、准确的了解清河水库总悬浮物浓度情况,采用Landsat卫星OLI数据,通过SPSS软件分析计算OLI数据的单波段及波段组合与总悬浮物浓度之间的相关关系,选取相关系数最大者分别构建比值线性回归模型和非线性的最小二乘支持向量机模型(LS-SVM),对清河水库总悬浮物浓度进行了遥感定量反演研究。结果表明,相比于比值线性回归模型,LS-SVM模型将预测值与实际值的可决系数R2从0.686提高到0.88,平均相对误差从3.52%减小到3.16%,利用LS-SVM模型对总悬浮物浓度的反演精度显著提高。 相似文献
2.
《中国农村水利水电》2017,(10)
以清河水库为研究区,选用landsat8卫星OLI数据与同步实测高锰酸盐指数(COD_(Mn)),通过SPSS软件分析OLI数据的单波段及波段组合与实测COD_(Mn)之间的相关关系,建立比值线性回归模型和比值非线性最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,对清河水库COD_(Mn)进行定量遥感反演研究。结果表明,相比于比值线性回归模型,LS-SVM模型更适合于清河水库COD_(Mn)的定量反演研究。LS-SVM模型将预测值与实测值的相关系数R~2从0.693 1提升到0.942 7、误差的算数平方根RMSE从4.76减低到2.71、平均相对误差从7.89%减小到6.26%,利用LS-SVM模型明显提高了清河水库COD_(Mn)的反演精度。 相似文献
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4.
以高氟地区沧州大浪淀水库作为研究对象,将实测的高锰酸钾指数和TM遥感数据反射率进行回归分析处理,构建了高锰酸钾指数与TM各波段多光谱定量遥感模型,并对TM3/TM5波段指数模型进行了定量反演,其结果符合水体实际水质分布情况,表明所建模型可应用于该水体高锰酸钾指数的监测需要,同时探讨定量反演水库氟离子浓度的可行性. 相似文献
5.
为探究研究区叶绿素a质量浓度分布,更好的应对水体富营养化对东张水库水源安全的威胁。采用数学回归模型,利用OLI遥感影像,根据长期定点监测的叶绿素质量浓度数据与遥感影像光谱信息特征值的内在联系,构建叶绿素a质量浓度反演数学模型,应用GIS得出东张水库连续空间、离散时间上叶绿素a质量浓度的分布。结果表明,东张水库叶绿素质量浓度7月份明显高于11月份与3月份;东张水库沿库岸及进口位置叶绿素a质量浓度明显高于库心位置质量浓度;环东张水库截污工程前后相同月份叶绿素质量浓度有着明显的改善。遥感数据在空间、时间维度分布有差异的情况下,反演结果误差较小,精度满足管理决策需要,有着较好的适用性。 相似文献
6.
【目的】探究研究区总溶解性固体(TDS)质量浓度分布,为水环境质量评价提供依据。【方法】利用2013年和2015年乌梁素海实测TDS质量浓度和遥感反射率数据,建立并检验了TDS质量浓度多元线性回归模型,将模型应用于大气校正后的Landsat-8 OLI数据,分析了乌梁素海TDS质量浓度时空分布特征。【结果】建立的多元线性回归模型均方根误差为0.455 g/L,平均相对误差为13%,决定系数R2为0.594。经误差敏感性检验及区域适用性检验表明,该算法适用于乌梁素海开阔水体TDS质量浓度遥感反演。乌梁素海TDS质量浓度无明显的时间循环变化特征;中部开阔水体TDS质量浓度低;北部、东部沿岸及南部部分水域TDS质量浓度反演结果有较大误差。主要原因是北部、东部和南部受底质、藻华及沉水植被的影响较大。【结论】建立的模型可用于乌梁素海TDS质量浓度的遥感反演。 相似文献
7.
《中国农村水利水电》2017,(3)
针对温瑞塘河水质监测中成本较高、监测点有限等特点,基于遥感技术和数理分析的基本理论,以温瑞塘河为研究对象,利用高分辨率遥感数据和实测水质数据建立了总氮和总磷两个水质参数的遥感反演模型,并对温瑞塘河的主要超标指标总磷和总氮进行了遥感反演。结果表明,对于总氮,多元线性回归模型和人工神经网络模型预测结果与实测值平均相对误差分别为15.45%和6.70%;对于总磷,平均相对误差分别为13.91%和13.62%。两种反演模型均能有效地监测温瑞塘河水质状况和空间分布情况,水质遥感反演模型具有深入研究和推广的价值。 相似文献
8.
中贫营养湖泊叶绿素a预测模型探讨 总被引：2，自引：0，他引：2
在内陆水体水质遥感监测中,无论采用哪种方法,其模型都具有一定的局限性.不同营养状况的水域,水体光学特性的差异会引起模型适用性不同.目前,大多数学者研究范围主要集中在富营养状态水域,对于中/贫营养状态水域研究较少.为建立适合镜泊湖的叶绿素a水质监测遥感模型,结合2015年9月和2018年7月实测光谱数据,对镜泊湖不同叶绿素a浓度反演模型的精度进行了评价.结果显示,在所构建的8种模型中,三波段模型效果最佳,模型决定系数R2值为0.79,均方根误差RMSE(Root Mean Square Error)为0.34μg/L,平均相对误差MAPE(Mean Absolute Percentage Error)为20.6％.在此基础上,通过对比分析不同模型的适用性,得到如下结论:对于叶绿素a浓度跨度较小的镜泊湖水域,半经验半分析模型建模精度优于传统的经验模型;与三波段模型对比,在低叶绿素浓度及低浑浊水体中,增加近红外波段的四波段模型也可能带来一定的不确定性,从而降低反演精度. 相似文献
9.
基于无人机-卫星遥感升尺度的土壤盐渍化监测方法 总被引：3，自引：0，他引：3
为提高卫星遥感对裸土期土壤盐渍化的监测精度,以河套灌区沙壕渠灌域为研究区域,利用无人机多光谱遥感和GF-1卫星遥感分别获取图像数据,并同步采集土壤表层含盐量;将实测含盐量与无人机和GF-1卫星两种数据的光谱因子进行相关性分析,引入多元线性回归模型（Multivariable linear regression,MLR）、逐步回归模型（Stepwise regression,SR）和岭回归模型（Ridge regression,RR）,分别构建盐渍化监测模型;采用改进的TsHARP尺度转换方法,将无人机数据建立的趋势面应用到GF-1卫星尺度上,经过转换残差校正,对升尺度结果进行定性和定量分析。结果表明：在两种遥感数据的光谱波段和盐分指数中,蓝波段B1、近红外波段B5、盐分指数SI、盐分指数S5和改进的光谱指数NDVI-S1与表层土壤盐分的相关性较好,相关系数均在0.3以上;在3种回归模型中,利用无人机多光谱影像数据和GF-1多光谱影像数据反演表层土壤含盐量的最优模型分别是SRU模型和MLRS模型;升尺度后土壤含盐量的反演精度高于直接采用卫星遥感数据反演的精度。本研究可为裸土期土壤盐渍化的大范围快速精准监测提供参考。 相似文献
10.
基于离散粒子群和偏最小二乘的水源地浊度高光谱反演 总被引：4，自引：0，他引：4
随着面源污染的加剧,导致水源地水体富营养化程度日趋严重,浊度作为衡量水体富营养化的一项重要指标,是水质评价的重要参数。为降低浊度偏最小二乘(Partial least squares,PLS)反演模型建模的不确定性,提高模型反演精度,提出了基于离散粒子群(Discrete binary particle swarm optimization,DBPSO)和偏最小二乘的水体浊度反演模型。以2015年10月在南水北调东线重要水源地微山湖获取的水体浊度和准同步的HJ-1A HSI高光谱数据为例,利用HJ-1A HSI B26-B105(中心波长:518~870 nm)全谱段光谱反射率(Original spectral reflectance,OSR)和归一化光谱反射率(Normalized spectral reflectance,NSR)直接构建浊度OSR-PLS和NSR-PLS反演模型,同时利用离散粒子群算法优选输入浊度PLS反演模型的最佳原始波段反射率和归一化光谱反射率,在此基础上提出并构建浊度OSR-DBPSO-PLS和NSR-DBPSO-PLS反演模型;然后对上述模型进行精度评价,分析光谱归一化处理和特征波段优选对PLS模型反演精度的影响,选择精度最高的模型反演微山湖水体浊度分布。结果表明:NSR-PLS模型精度(R2=0.91)高于OSR-PLS模型(R2=0.50),对波段进行归一化处理能提高浊度PLS反演模型精度;DBPSO能够识别浊度PLS反演的最佳波段,浊度PLS建模所需的波段数由80个分别减少为44个(OSR波段)和36个(NSR波段),在此基础上构建的OSR-DBPSO-PLS模型(R2=0.96)和NSR-DBPSO-PLS模型(R2=0.97)均具有较高精度,显著高于直接利用全谱波段构建的浊度PLS模型反演精度;选择综合误差最小的NSR-DBPSO-PLS模型反演微山湖水体浊度,反演结果符合实际,该模型适用于HJ-1A HSI数据和内陆水体浊度反演。 相似文献
11.
南四湖水体氮磷及叶绿素空间分布特征 总被引：3，自引：0，他引：3
研究分析了南四湖水体氮、磷、叶绿素a含量及空间分布特征。结果表明,南四湖水质主要参数在各湖区的分布存在明显的非均一性。南阳湖水体TN、DTN、NH4+-N、TP、DTP、PO43--P浓度均显著高于其他3湖区的,但独山湖、昭阳湖和微山湖水体不同形态氮、磷浓度间无显著差异;水体中DTN、NH4+-N与TN以及DTP、PO43--P与TP浓度呈显著相关;南四湖水体中叶绿素浓度的分布呈现出较大的差异,南阳湖水体叶绿素浓度最高、微山湖的最低,叶绿素a浓度与TN/TP比值、pH值间呈显著的对数负相关,与不同形态氮、磷及COD浓度间呈显著的对数正相关。 相似文献
12.
《灌溉排水学报》2021,(1)
【目的】分析平寨水库水体富营养化时空变化特征,对平寨水库水体富营养化情况进行评价。【方法】采集2018年11月(秋)、2019年1月(冬)、5月(春)和7月(夏)4个季节的水样,选取叶绿素a(Chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和透明度(SD)5个指标,利用分形维数权重的方法建立富营养化评价插值模型,对平寨水库的水体富营养化进行评价。【结果】①平寨水库TP和CODMn量达到Ⅱ类水质标准,TN量超出Ⅴ类水质标准,是主要污染因子;TN、CODMn和Chla量在夏季最高,TP量在冬季最高,SD在春季最低。②平寨水库总体上呈中富营养、富营养状态,所有监测断面没有出现贫营养和贫中营养,说明该水库水体富营养化程度较高。③平寨水库夏季富营养化程度最高,冬春季次之,秋季最低。BS2和HJ2监测断面富营养化程度最高,NY3、SG3和PZ4监测断面次之,ZW8和SG1监测断面最低。【结论】平寨水库富营养化程度偏高,TN是主要污染因子,控制氮元素的输入和富集是防治平寨水库富营养化的重中之重。 相似文献
13.
基于DPLS和LS—SVM的梨品种近红外光谱识别 总被引：4，自引：0，他引：4
为了实现不同品种梨的快速光谱鉴别,采用主成分分析法(PCA)对光谱数据进行聚类分析,得到3种不同品种梨的特征差异,主成分分析表明,以所有建模样本主成分PC1和PC2做出的得分图,对不同种类梨具有很好的聚类作用。利用主成分分析得到的载荷图可以得到对于梨品种敏感的特征波段,用特征波段图谱作为输入建立偏最小二乘判别(DPLS)模型和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。3个品种梨各70个共210个分别建立偏最小二乘判别(DPLS)模型和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。对未知的24个样本进行预测,LS-SVM模型品种识别准确率达到100%,DPLS模型的校正及验证结果与实际分类变量的相关系数均大于0.980,交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)都小于0.100,品种识别率为100%。表明提出的方法具有很好的分类和鉴别作用,提供了梨的品种快速鉴别分析方法。 相似文献
14.
为实现对货架期内青皮核桃仁水分的快速预测,利用高光谱成像技术采集货架期核桃青皮光谱数据,测定核桃仁含水量,利用连续投影法（SPA）提取11个特征波长,建立了偏最小二乘法（PLS）、多元线性回归（MLR）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型。结果表明,LS-SVM建模效果最好,预测集的相关系数RP=0.800 7,均方根误差RRMSEP=2.189 7。研究表明,利用高光谱成像技术可以实现货架期青皮核桃仁水分快速预测,为青皮核桃的贮运销提供指导。 相似文献
15.
黄河宁夏段氨氮、总磷及化学需氧量环境背景值研究 总被引：1，自引：0，他引：1
了解黄河干流宁夏段氨氮、总磷以及化学需氧量(COD)的环境背景值,可为评价其水质提供科学依据。基于2013年宁夏环境监测站统计的水质监测资料,运用正态分布法、相对累积频率法和迭代标准差法对黄河宁夏段的环境背景值进行了研究。结果表明,(1)人类活动对黄河水质有一定的影响,特别是氨氮、总磷及化学需氧量质量浓度变化特征显著,即黄河环境背景值的时间差异性;(2)氨氮、总磷及化学需氧量年内整体呈下降趋势,水质污染较轻;(3)水质的污染来源主要为工业排污、农业灌溉退水及生活污水,其中氨氮、总磷和化学需氧量的污染源分别有3个、3个和4个;(4)利用迭代标准差法对正态分布法和相对累积频率法得到的结果进行检验,其结果通过置信度为95%的Lilliefors检验,即利用迭代标准差法估算不受明显污染水体的环境背景值是有效的。综合3种方法的计算结果及《地表水环境质量标准》,得出黄河宁夏段氨氮、总磷和化学需氧量的环境背景值范围分别为0.11~0.31、0.03~0.10、7.00~10.10 mg/L。 相似文献
16.
基于模糊模式识别理论的富营养化评价模型及应用 总被引：1，自引：0，他引：1
丁坚钢 《中国农村水利水电》2011,(10)
依据水体富营养化及其程度属于模糊概念这一客观实际,基于模糊模式识别理论,以叶绿素a、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数作为评价指标,尝试建立富营养化评价的模糊模式识别模型。并以南方某大型水库为例,按年、汛期和非汛期3个阶段开展了富营养化评价研究。评价结果表明2005-2008年年均富营养化特征值分别为2.829 0、2.717 7、2.844 9、2.535 4,汛期分别为2.913 8、2.731 4、2.971 7、2.444 7,非汛期分别为2.748 3、2.712 5、2.713 8、2.648 8。可见该水库正处于由中营养向富营养过渡阶段,实例同时也表明该方法用于水体富营养化评价是合理、可行的。 相似文献
17.
以汾河水库流域为研究对象,采用实测数据对SWAT模型进行参数率定与验证,进而定量估算了该流域2000—2010年径流、泥沙、氮、磷负荷,以揭示流域非点源污染负荷时空分布规律,识别污染关键区。结果表明,模型对研究区具有较好的适用性;丰水年氮、磷负荷量分别为139.34、0.92 kg/hm~2,是平水年的1.2、1.5倍,是枯水年的1.3、2.0倍;氮、磷负荷量主要集中在汛期(6—10月),分别占全年的68.81%、68.53%,非点源污染的时间变化与降雨发生的规律有很高的相关性;有机氮、硝酸氮、有机磷、溶解态磷排放强度分别为0.25~10.00、1~270、0.03~1.50、0.002~0.25 kg/hm~2,非点源污染的空间变化因降水分布、地形坡度、土地利用及土壤类型等的差异性呈现较强的区域性分布。岚县、静乐县是非点源N、P污染负荷控制的关键区。 相似文献
18.
改进的输出系数模型在缺资料地区面源综合评价 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2019,(2)
【目的】解决缺资料地区面源污染精确定量评估问题,以期为缺资料地区水环境治理提供理论依据。【方法】提出了一个综合考虑降雨和地形影响的改进的输出系数模型,并通过借助ArcGIS和等标污染负荷法,选取农村生活污水、农田地表径流、畜禽养殖、城镇地表径流、城镇生活污水和工业污染6大污染源和TN、TP 2大污染物对渠县境内流域农业面源污染进行了估算。【结果】研究区主要污染为面源污染;其TN、TP输出负荷分别为503.84、53.85 t/a,且空间分布基本一致;居民生活污水为主要污染来源占总污染的49.39%;涌兴镇、三汇镇为研究区重点治理乡镇。改进后的输出系数模型验证结果显示TN、TP的相对误差分别为10.87%和13.86%,模型结果验证良好。【结论】改进后的模型适用于缺资料地区面源综合评价。 相似文献
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三峡库区沉积物中重金属化学形态分布特征与相关性分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为全面了解三峡库区干支流沉积物中重金属的赋存形态,更好地为评价及保护三峡库区水生态环境提供科学依据,于2015年6月在三峡库区采集沉积物样品67个,通过ICP-MS等仪器测定了沉积物中各重金属元素的不同赋存形态量,运用SPSS、Matlab统计分析软件对重金属赋存形态进行对比分析。结果表明,库区表层沉积物中Cr、Ni元素主要以残渣态为主(占总量的75%以上);Cu、Zn、As元素主要以残渣态和可还原态为主(合计占总量80%~95%);Cd元素主要以酸可提取态和可还原态为主(分别占总量的55%和23%);Pb元素主要以可还原态和残渣态为主(各占总量的71%和18%)。Cd和Pb元素生物可利用态量较高,均超过该元素的长江沉积物背景值;该种形态下的重金属元素容易进入水体,并且在地球化学条件变化时转化成能被生物吸收和利用的形态,对生物造成较大危害。干流上游段重庆主城区及下游段,渠系河、大宁河、磨刀溪、沿渡河应当是重金属生态危害研究与防治的重点区域。 相似文献
20.
为了探索溶磷真菌在复垦土壤上对磷的作用效果,通过盆栽油菜试验,研究了黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)、被孢霉(Mortierella)及其组合对复垦土壤磷解析特性及无机磷转化的影响。结果表明,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷、磷酸酶的量。溶磷真菌及其组合处理复垦土壤有效磷、磷酸酶量分别比基质处理(M)增加了58.6%~158.9%和3.7%~87.8%。施用有机肥可以明显改善复垦土壤的解析特性;被孢霉、被孢霉+青霉、黑曲霉+青霉、被孢霉+黑曲霉+青霉处理的土壤最大吸磷量都显著小于基质处理(M);不同处理复垦土壤吸附常数范围在0.036~0.069之间,溶磷真菌处理土壤磷吸附常数与基质处理(M)差异不显著;各处理复垦土壤磷平均解吸率在21.14%~34.57%之间,其中黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)复垦土壤平均解吸率最大,为34.57%。溶磷真菌对复垦土壤O-P、Fe-P、Al-P影响较小,对复垦土壤无机磷转化影响最大的是Ca2-P和Ca10-P,溶磷真菌可以抑制土壤中外来磷源向Ca10-P的转化,增加Ca2-P的量,溶磷真菌Z2+Z3处理Ca2-P的量最高,为28.73 mg/kg。综上,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷量和提高磷素的有效性,有利于复垦土壤的熟化;黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)对复垦土壤解析特性及无机磷转化影响最大,为试验最佳处理。 相似文献