山仔水库浮游植物群落特征及水体富营养化研究

对山仔水库2016年7~9月蓝藻水华发生期间浮游藻类及部分理化指标进行了监测,采用克里金空间插值得到叶绿素a空间分布,采用浮游植物细胞密度指示法和TLI(∑)综合营养状态指数评价法对库区2016年7~9月营养状况进行评价,探讨了浮游植物群落、叶绿素a含量与水体富营养化之间的关系。结果表明,2016年7~9月山仔水库浮游植物种类以绿藻门为主,蓝藻门的微囊藻和铜绿微囊藻在种群数量上占绝对优势,叶绿素a空间分布结果和TLI(∑)综合营养状态指数结果都显示,2016年7月七里和皇帝洞、2016年9月皇帝洞水质为轻度富营养化,其它监测时间水体为中营养,监测点位营养化程度为:皇帝洞七里日溪库心坝前。     

丹江口水库营养程度分析评价及富营养化防治研究

选取丹江口水库丹库和汉库的15个监测断面,采用相关加权综合营养状态指数评价法,对2018年丹江口水库水体营养状态进行了逐月评价,同时对相关水质参数包括高锰酸盐指数、总磷、总氮、透明度和叶绿素a等营养状态参数的权重结果进行了分析. 结果表明:2018年丹江口水库总体呈中营养状态,综合营养状态指数范围为31.9~37.9,汉库高于丹库. 其中汉库中心、柳陂镇山跟前2个监测断面在7—8月份接近轻度富营养化;总氮和叶绿素a是影响丹江口水库水体营养程度最重要的2个参数,其次是总磷和透明度,高锰酸盐指数对水库水体营养程度影响较小. 在营养状态分析和评价的基础上,提出了丹江口水库富营养化防治的对策建议,包括加强水库管理、构建生态过滤净化技术措施、开展水库总氮控制和藻类防治科学研究.      

泉州山美水库水质分布特征与富营养化趋势

根据近年水质监测结果，着重研究山美水库库区及进水水质分布特征。评价和预测库区富营养化程度及变化趋势。结果表明：从入库、库区至出库的表层水体，除pH之外，DO、CODMn和BOD5浓度呈递减趋势，入库前后浓度降低尤其显著；而TN、N03^2--N和TP浓度除入库前后有所降低之外，其他呈递增趋势。现状水体富营养化水平为中营养；预测2010至2015年，水体富营养水平由中营养向中富营养状况过渡。     

结合DEM与淹没频率的水库水体动态遥感提取优化方法

由于云、雪及山体阴影造成的无效地表像元影响，利用遥感影像难以获取高精度的水库水体信息动态监测结果.论文在大津法的基础上，提出了结合DEM和淹没频率约束条件对水库遥感提取结果进行优化的方法(DF优化方法).基于Landsat系列卫星影像数据，使用改进的归一化差分水体指数(MNDWI)，通过大津法初步提取水库水体信息.结合多期提取结果综合得到的淹没频率以及当期有效水体像元的淹没频率特征，填补了受云、雪等因素影响的无效像元.在此基础上综合高程及水体淹没频率信息，剔除了山体阴影及其他偶发性因素的影响.遴选全球九个不同类型水库验证了DF优化方法的有效性，结果显示DF优化方法能有效减小水库水体的提取误差.与全球水体数据集JRC MWH的直接修正结果相比，DF优化方法总体分类精度提高了13%，达到了95.67%.同时，结合同步卫星测高数据构建的水位－水面积关系模型，进一步验证了DF水面积提取结果的准确性.相较于JRC MWH的直接修正结果，DF优化方法提取结果构建的水位－水面积关系模型的RMSE降低了30%.此外，该方法可基于GEE平台实现，能快速完成长时序的水体动态提取，为全球大尺度范围内的水库相关研究提供基础.     

基于高分一号卫星数据的库区淹没频率分析方法

为分析水库水位变化对消落带生态结构的影响,提高淹没频率计算精度,提出一种基于高分一号卫星数据的淹频率分析方法。该方法通过对高分一号WFV影像数据进行预处理并多次迭代提取缓冲区的水体信息,结合地理配准和计算得到淹没频率空间分布特征,通过以此模拟的水体分布结果的精度验证淹没频率的可靠性。三河口水库实例验证结果表明:提出的水库淹没频率分析方法较准确地反映了水体信息的时空变化特征,模拟的水体信息结果总体精度和Kappa系数均值分别达到86.5%和73%,较准确地还原了水库蓄水阶段的水体变化,提高了水体淹没频率计算的精度。     

基于LinkNet卷积神经网络的高分辨率遥感影像水体信息提取

针对高空间分辨率(简称高分辨率)遥感影像在水体信息提取时准确度不高的问题,采用LinkNet卷积神经网络模型对高分辨率遥感影像进行水体信息提取,验证该网络模型对于水体信息提取的可行性及有效性.首先选取包含水体的影像数据作为训练数据,然后构建LinkNet卷积神经网络模型,并利用构建好的网络模型训练得到水体信息的先验模型,最后采用该模型对真实高分辨率遥感影像进行水体信息提取,并与经典算法比较.实验结果表明:LinkNet卷积神经网络模型能够实现高分辨率遥感影像水体信息的高精度提取,且优于经典算法.     

HJ-1A/1B卫星CCD影像的鄱阳湖6S大气校正研究

HJ-1A/1B卫星CCD数据具有较高的空间、时间分辨率,在内陆湖泊水色遥感定量监测中有较大的应用潜力,大气校正是其需要解决的首要问题.采用6S模型对2009年10月24日鄱阳湖HJ-1A/1B卫星CCD影像进行大气校正处理,并用实测数据进行了对比分析,结果表明6S模型校正后的CCD影像水体遥感反射率能表现鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度入江水道高于主湖区的空间分布特征;二波段(绿光波段)和三波段(红光波段),大气校正结果精度较高,平均相对误差分别为9.6%、12.6%,最小相对误差分别达到3.0%、1.6%;一波段(蓝光波段)、四波段(近红外波段)大气校正结果误差较大,建议参数反演时尽量避免采用这两个波段.     

西泉眼水库富营养化状况及浮游藻类群落分析

根据综合营养状态指数法对西泉眼水库入口、库心和出口不同采样点全年6次监测结果的综合营养状态指数统计,全年平均值入口为56.2077;库心为54.4001;出口为55.1350,说明水库已处于轻度富营养化状态.并对各采样点的差异进行方差分析,F值为3.548,小于F_(0.05),说明各采样点间富营养化程度差异不显著.经配时数据t检验,3个水期间富营养化程度差异都达到显著水平:丰水期>平水期>枯水期.对水库浮游藻类3次采样共观察到29属,在浮游藻类的种类数上,表现为丰水期>平水期>枯水期.     

基于HJ-1卫星CCD数据的长江中游武汉河段悬浮物浓度反演

环境一号(HJ-1)卫星是我国自发研制的专门用于环境和灾害监测的光学卫星.其数据获取周期短、空间分辨率高,能及时、连续、准确地监测悬浮物浓度时空变化,在内陆二类水体遥感监测方面具有良好的应用前景.该文以长江中游武汉河段为研究区,利用HJ-1卫星CCD数据第1、3波段建立了具有较高精度的悬浮物浓度反演模型,并对2008年11月14日武汉河段悬浮物浓度进行了反演,得到其空间分布图.结果表明,该模型的悬浮物浓度反演均方根误差(RMSE)为8.84mg/L,平均绝对百分比误差(MAPE)为13.6%.从空间分布来看,在武汉附近,长江干流悬浮物浓度高于支流汉江,江心洲滩附近水体悬浮物浓度偏高.     

佛山市高明区部分水库富营养化特征分析

对佛山市高明区的部分中小型水库进行富营养化情况调查与监测.监测项目包括水温、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数,总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷、透明度、叶绿素等.运用综合营养状态指数法对所监测水库进行富营养化状态评价.由评价结果得知.低地以及库容较小的水库(如官迳水库)富营养化程度相当高.而海拔相对较高的山谷型水库(如西坑水库)富营养化程度相对较低.     

基于机器学习的卫星遥感水质富营养化评价——以合肥市环城河为例

以合肥市环城河为研究对象,使用线性回归、随机森林、支持向量回归和套索回归等机器学习模型挖掘Landsat8卫星数据和水质参数之间的关系,对遥感影像值的反射率和水质参数进行建模,并比较了4种不同模型的表现.结果显示,随机森林模型的表现最好,对TN、TP、NH3-N反演模型的精度都能达到0.7以上;反演的水质参数浓度分布图表明TN、TP在环城河东北段的污染最严重,而NH3-N则在西南段的污染最严重;从水体富营养化分布图可以看出,环城河东段水体呈现中度营养状态.     

基于CART决策树的ZY-3卫星遥感数据土地利用分类监测

通过分析ZY-3卫星遥感影像光谱特征、数据质量,探讨其遥感影像在土地利用分类监测领域的应用前景.基于遥感影像特征,结合面向对象的分析思想,选择训练样本构建决策树分类模型,进行土地利用计算机自动分类,并通过混淆矩阵和Kappa分析对分类精度进行评价.研究表明：1)基于决策树模型和面向对象分类方法,ZY-3卫星遥感影像分类总体精度为88.76%,有助于提高影像分类精度;2)在分类模型中,ZY-3卫星影像对水域、耕地、公路用地和林地影像辨识度较高,而对于其它用地类型相对不足.3)ZY-3卫星数据高分辨率影像特征明显,影像可用于土地利用分类监测.     

基于粗糙集模型的芜湖市镜湖水体驱动因子分析及其富营养化评价

通过实地监测,系统分析了一年的镜湖水质状况,并采用粗糙集模型分析了造成富营养化的驱动因子,在此基础上,用综合营养状态指数法对镜湖富营养化进行分析与评价.结果表明,总磷因子对镜湖水体富营养化的贡献率最大为35.12%,表明总磷是镜湖水体富营养化限制性元素;其次为总氮、叶绿素a,透明度的贡献率依次递减,而溶解氧几乎没有.TLI(∑)数值除6月份49.79以外,其余均在50以上,最高达到10月份的63.83,镜湖水质总体上有从轻富营养化向中富营养变化的趋势.最后进行了相关讨论,并对镜湖的富营养化控制提出了相应的建议.     

基于高分影像的城市黑臭水体遥感识别方法研究

城市黑臭水体是一种极端的水污染现象,威胁人类的生产生活和水生态环境健康.利用遥感手段及时、准确地识别黑臭水体的时空分布,对掌握黑臭水体治理进展、推进水污染控制管理起着重要作用.以广州市为研究区域,基于黑臭水体和正常水体在高分影像上的光谱差异,构建了多个黑臭水体识别模型,并采用了一种自动阈值选取算法进行模型阈值的快速选取,进而进行了城市黑臭水体的遥感识别,探讨了影响识别精度的因素.研究结果表明,采用构建的模型识别黑臭水体总体精度最高可达96.8%;从黑臭水体识别的空间分布来看,该模型错分率较小,尤其在细小河涌中有较好的识别效果;地表水质数据和卫星影像的一致性误差、高分影像融合方法和混合像元的存在等可能是导致模型错误识别黑臭水体的原因.基于高分影像的黑臭水体识别模型和自动阈值选择方法可实现对城市黑臭水体的快速和高效识别,为黑臭水体治理和城市水环境精细管理提供有效支撑.     

采用混合像元分解的水库面积提取及变化监测

利用Landsat-5 TM,Landsat-7 ETM+和Landsat-8 OLI遥感影像数据和高空间分辨率(1.14,0.54 m)的Google Earth^TM地面实况图进行水库面积检测与变化监测的技术研究.采用完全约束最小二乘法混合像元分解(FCLS)方法提取不同水库水体信息,并与常用水体指数法及支持向量机(SVM)分类法进行比较,利用多时相FCLS方法监测厦门杏林湾水库2006-2014年间的面积动态变化.结果表明:基于FCLS的方法比NDWI等水体指数方法更能准确地获取水库水体面积大小及其变化信息.     

基于多时相Sentinel-2数据的中牟县冬小麦种植面积提取

农作物的遥感识别监测是开展农作物长势监测、估产的前提和出发点，是农业遥感的焦点之一.利用遥感数据监测作物种植面积，日益成为农业管理及政策制定的重要技术支撑.以中牟县为研究区，选取2020—2021年期间的6幅Sentinel-2遥感影像数据，主要依据农作物的物候期光谱特征曲线变化和时序归一化植被指数曲线的变化，利用面向对象提取方法提取中牟县冬小麦面积及空间分布.将提取结果与谷歌地球高分辨率影像结合野外调查得到的验证样本进行精度验证，评价结果显示：总体精度93.33%,Kappa系数86.38%，结果能够较好地反映中牟县冬小麦种植面积及空间分布情况.该方法为大区域农作物的面积提取提供了重要方法参考.     

环境一号卫星影像中水体信息提取方法研究

从卫星遥感影像中快速、准确地提取水体信息已经成为水资源调查、水资源宏观监测、城市绿化度调查及湿地保护的重要手段。针对HJ—1A/B(中国环境一号卫星)影像与Landsat ETM(美国陆地探测卫星)影像的相似性,利用水体特有的光谱特性,采用多种水体提取方法对HJ—1A/B影像中水体信息进行了快速提取,并比较了两种影像水体提取结果。总结了在环境一号卫星影像中进行水体提取的精度影响因子。分析了传感器、分辨率、水体提取模型对水体提取的影响。     

卫星遥感技术用于水体热污染监测的方法研究

本文通过热红外和微波遥感监测,研究水体热污染的监测方法.根据卫星遥感的原理及卫星影像解译方法提出质量控制步骤,从而提供实用的水体热污染监测分析方法.     

北京密云水库水质研究

密云水库是北京市重要的供水水库,水质优劣对人民生活和工农业生产影响很大。1987～1988年的调查研究表明,此库水体为中营养-绿藻、硅藻型,水质尚好。但是总氮含量和浮游生物的密度偏高,有向富营养化发展的趋势。     

厦门汀溪水库富营养化评价方法初探

为合理评价水质的营养程度,采用水体综合营养状态指数(TLI)和卡尔森指标(TSI)对厦门汀溪水库2008年5月—2009年12月水质监测结果进行分析评价,结果表明:1)水库2009年的富营养化程度较2008年同期均有所加深,且2009年营养指数呈现波浪变化趋势;2)各营养指数总体变化趋势相同,TSIm均高于TSIc和TLI,TLI和TSIc数值上更为接近,但从营养指数指示的营养程度上看,TSIm与TLI指示的水体营养状态更为一致.因此当该水质营养程度较低时,采用TLI或TSIm指示水体的营养状态更为一致;而当该水质营养程度较高时,可以选择TSIm、TSIc或TLI来判断水体富营养化程度.