内陆浑浊水体水质遥感反演研究进展
东北地理所地理景观遥感学科组在内陆湖泊水质参数遥感反演、水体富营养化遥感估算等方面取得新的研究进展,相关研究成果发表在遥感和环境科学领域的国际主流学术期刊上,为进一步开展内陆水环境遥感以及业务性应用奠定了技术基础。
内陆浑浊水体水质参数遥感一直以来面临最大的问题是水体活性物质(OACs),尤其是悬浮无机物、黄色物质(CDOM)对藻类定量估算的干扰。学科组成员与美国印第安纳大学印第安纳波利斯校区李林教授进行合作,应用半经验模型与自适应智能算法GA-PLS(Genetic Algorithm-Partial Least Squares),对内陆重要湖泊和城市水源地的叶绿素含量(Chlorophyll-a)、蓝藻爆发的主要指示性生物指标—藻清蛋白(Phycocaynin)、总悬浮物含量等水质参数进行了遥感监测与空间反演[1-2],这些研究结果为内陆水体富营养化与蓝藻爆发的实时遥感监测提供理论与技术支撑[2-3],同时也为其他地区湖泊富营养化遥感监测与动态分析提供了技术支撑。在实测水体遥感反射率模型构建基础上,以机载高光谱影像数据对研究区水体进行了叶绿素、澡清蛋白、总悬浮物、总氮、总磷、透明度空间制图,并将反演结果用于水质富营养化评价。该研究成果可为蓝藻爆发、水体富营养化现状评价提供信息支持,为水资源管理与污染治理决策提供空间可视化依据。
以上研究工作得到印第安纳大学李林教授主持的NASA项目(NNG06GA92G)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-QN305)、国家自然科学基金项目(41171293)的联合资助。
相关论文:
[1] Song, K.S., Li, L., Li, S., Tedesco, L., Hall, B., Li, L.H. 2012. Hyperspectral remote sensing of total phosphorus (TP) in three central Indiana water supply reservoirs. Water, Air and Soil Pollution, 223(4): 1481-1502.
[2] Song, K.S., Li, L., Li, S., Tedesco, L., Hall, B., Li, Z.C. 2012. Hyperspectral retrieval of phycocyanin in potable water sources using genetic algorithm-partial least squares (GA–PLS) modeling.International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 18: 368-385.
[3] Song, K.S., Li, L., Tedesco, L.P., Li, S., Clercin, A.N., Hall, B., Li, Z.C, Shi, K. 2012. Hyperspectral determination of eutrophication for a water supply source via genetic algorithm-partial least squares (GA–PLS) modeling. Science of the Total Environment, 426: 220-232.
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