基于高光谱遥感的上海市黑臭水体特征水质指标反演模型构建

摘要

快速、准确地进行黑臭水体水质监测十分重要。化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等是黑臭水体判别的常用化学指标,叶绿素a(Chl-a)、总悬浮物、透明度等是黑臭水体判别的常用光学指标。遥感分析技术可以进行快速大范围监测,因此探索建立基于卫星高光谱遥感数据与黑臭水体特征水质指标浓度的反演模型具有现实意义。以上海市2017年黑臭河道整治目录中的105条(段)河道为研究对象,同步开展光谱监测和水质监测,分析各指标与遥感反射率的相关性,选出适合进行反演的特征指标,并建立反演模型。结果表明:(1)光学指标中的Chl-a和化学指标中的COD可作为上海市黑臭水体反演的特征指标;(2)以三波段模型构建Chl-a反演模型,宜选用667.47、710.75、766.21 nm 3个波长的多项式回归模型,但是Chl-a质量浓度最好≥16μg/L;(3)以最佳波段或波段组合模型构建COD反演模型,宜选用637.14 nm波长的线性回归模型。