长春市石头口门水库水质演变及对策

通过分析石头口门水库1996～2000年的连续水质监测资料，探讨了长春市主要饮用水水源水质的季节变化和年际变化规律及其成因。石头口门水库已处于中等富营养化程度，受外源性补给和温度的影响，水库中各水质指标季节变化不一。大多数指标年际间出现波动变化，而pH值和BaP基本不变，Fe和TP呈逐渐增加趋势。     

基于WorldView-02高分影像的BP和RBF神经网络遥感水深反演

遥感水深反演是水深测量的一种重要技术和手段.以美济礁水深反演为例,选择WorldView-02高分影像为数据源,在辐射定标和大气校正的基础上,构建BP（Back Propagation）和RBF（Radial Basis Function）人工神经网络水深反演模型,以遥感影像8个波段为输入层,通过tansig、logsig、高斯函数和purelin函数变换实现从输入层到隐含层、隐含层到输出层的转换,以便反演水深.最后对反演水深与实测水深采用回归分析,求解决定系数（coefficient of determination,R2）、平均决定误差（Mean Absolute Error,MAE）、均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）等进行比较,评价2种模型的精度.结果表明,RBF神经网络模型结构更简单,对样本要求更低,反演精度达到0.995,更适合遥感水深反演.      

丹江口水库总磷浓度遥感反演及其时空特征研究

水体中总磷(TP)的浓度是水质参数中的主要指标之一,借助遥感技术的时效性、宏观性和经济性的优势,反演其时空分布特征信息,对于调查、管理和保护水库生态系统是必要的。研究选取覆盖丹江口水库的多期Landsat 8 OLI遥感影像,结合现场的水体采样实测数据,利用不同的波段组合,分别采用线性回归和非线性模型对水体的TP浓度进行遥感反演,分析TP浓度的时空特征和变化规律。结果表明:(1)TP浓度与可见光波段组合相关性较好,丰水期回归的相关系数最高为0.746,枯水期回归的相关系数最高为0.684;(2)TP浓度在不同时期差异性显著,丰水期浓度总体低于枯水期;(3)库区TP浓度的空间变化明显,水库中心区TP浓度相对于整个库区较低,沿库周围水体和河流入库口TP浓度为全库最高区域,而且常年处于高浓度状态;(4)自丹江口水库蓄水以来,TP浓度高值明显减少,与近年来水库实施的生态保护政策有关。     

遥感在饮用水水源地环境监测中的应用研究

保障饮用水安全,保护水源地健康发展,对于区域水资源可持续利用、推进社会和谐发展意义重大。本文以遥感在饮用水水源地环境监测的应用研究为课题,借助遥感技术,对石头口门水库水土流失与面源污染状况,进行快速、客观的监测,从而全面了解水源地及周边的水生态安全、风险源存在及变化情况,有效的提升水源地环境管理的综合监管水平。结果表明,该区域植被覆盖度高,水土流失环境质量总体较好,面源污染以农业污染引起的水质污染为主。     

湖泊水质遥感研究进展

详述了湖泊遥感水质最新发展动态,如遥感水质模型的数学方法、与水质指标最敏感的波段以及TM、SPOT、MODIS、MERIS、AVHRR、CASI等传感器的适用情况,并分析了可能导致湖泊水质遥感模型误差的原因和解决办法。湖泊各项水质组分与光谱之间相互影响可认为是一种非常复杂的非线性关系,最适合用神经网络这样的黑箱模型来模拟。应当研究和选取敏感波段,用高光谱逐段分析与各种水质指标相关最密切的波段。湖泊水质遥感最终走向实用化必将其与水生态问题结合起来,作为一种监测手段,在水中藻类的时空分布、流域营养物质输送模型和湖泊水域水质模型等问题中得到广泛应用。我国学者使用超光谱数据源获得更为精确的监测成果还比较少,由于我国卫星可以用来进行水质遥感的波段比较宽,应当在新一代的资源环境卫星上加入更适合水质遥感的波段。     

植被FAPAR的遥感模型与反演研究

FAPAR是遥感估算陆地生态系统植被净第一性生产力(NPP)的重要参数。FAPAR模型是否能真实反映植被冠层吸收光合有效辐射状况,将直接影响遥感估算植被NPP和碳循环的准确性。从FAPAR机理出发,考虑土壤反射率、冠层结构、太阳入射角等多种因素,构建了全新的定量FAPAR反演模型,并分析了太阳天顶角、LAI、土壤背景等因素与FAPAR的关系。与蒙特卡罗模拟结果的对比和用地面实测数据的验证表明该模型拥有较高的精度。选择甘肃张掖盈科灌区为研究区,利用PROBA-CHRIS高光谱多角度数据反演得到了LAI和FAPAR,并用同步观测数据验证了反演结果。     

基于 HEC-RAS 的梧桐山河流域水质模拟及应用

以深圳市梧桐山河流域为研究区域,基于HEC-RAS模型建立梧桐山河流域一维水动力水质模型。水动力模型最大相对误差2.43%,水质模型最大相对误差18.12%,模型模拟精度较高。利用该模型对河段水体中的污染物进行模拟,根据上游污染物浓度估算污染物扩散至下游断面的浓度及扩散时间,模拟调控上游水库的下泄流量来加大生态流量,从而达到控制污染物浓度的目的。     

东中国海表层悬浮体浓度卫星遥感反演研究进展

用卫星遥感手段反演海洋表层悬浮体浓度(Suspended Sediment Concentration,SSC)来研究其分布和输运的方法已经被广泛使用。东中国海属于水文和光学性质较为复杂的二类水体,表层悬浮体浓度的分布规律和水体的固有光学特性时空变化大,增加了遥感研究的难度。在对前人的研究进行比较和总结后发现,根据实测SSC数据对不同区域、不同时间段(季节、潮汐周期)建立分段模型可以提高整体反演精度。在选择参与反演的波段时,河口和近岸等高SSC海域以及远岸低SSC海域有各自不同的最优波段组合。高SSC海域常使用水体反射率第二反射峰、第一反射峰前波段作正比波段组合参与反演,低SSC海域常使用水体反射率第一峰波段作正比、峰前波段作反比参与反演。同时,在反演模型中考虑泥沙粒径的影响可以显著提升反演精度,并且也有可能在浅海区突破现有遥感研究手段的水深限制。目前模型精度评价标准使用较为混乱,平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差等可以作为综合精度评价指标,模型的稳定性则可以用误差敏感性分析方法验证。高时空分辨率的海色卫星传感器的出现使得海洋短时间尺度事件的研究成为海色遥感研究的趋势之一。     

利用MODIS反演长江中游悬浮泥沙含量的初步研究

在众多卫星传感器中,中等分辨率成像光谱仪(MODIS)数据因其高的时间分辨率和中等的空间分辨率,对于水质研究具有自身的潜力和优越性.选取长江中游主河道武汉至宜昌段为例,利用MODIS 250 m波段数据定量反演了内陆河流悬浮泥沙的质量浓度.研究结果表明,地面实测的悬浮泥沙质量浓度与MODIS1,2波段的反射率组合(R1-R2)/(R1 R2)有很好的相关关系(相关系数 R2=0.72,样品数n=41),基于这种相关性建立了长江中游主河道武汉至宜昌段表层悬浮泥沙的遥感定量反演经验模型.     

内陆湖泊的水质遥感监测研究

介绍了内陆湖泊水质遥感监测的特点及遥感监测水质的机理,总结了国内外近年来用于内陆湖泊水质参数反演的3种常用方法：经验模型、生物光学模型和神经网络模型,并分析了3种模型的优缺点;同时指出了影响内陆湖泊水质遥感监测精度的关键因素;提出了内陆湖泊水质遥感监测研究重点和方向。