图24 松嫩平原水田产量与水分利用效率的关系
悬浮物含量估算:采用基于全波段比值自动搜索程序,遴选遥感反演悬浮物的最佳波段比值,估算悬浮物含量。通过波段优化搜索,发现872/402nm的波段组合对石头口门水库的TSM回归效果最优(图25a)。松花湖最优波段组合分布范围只是限定在690与400nm之间的组合(图25b)。由于悬浮物浓度高,查干湖大部分近红外与可见光波段的比值组合都具有很好的相关性,最优波段组合最后确定定位837/502nm(图25c)。由图25d可见二龙湖最优波段组合都在可见光波段,程序选取的最佳波段最后确定为657/592nm。同时发现二龙湖水库的TSM反演存在低估现象。进一步分析原因发现主要是由于藻类丰度大造成。为探讨藻类丰度对悬浮物TSM反演的影响,特以Hydrolight辐射传输模型模拟了不同藻类丰度、无机悬浮物浓度的遥感反射率(图26),并以波段比值法构建遥感模型,分析藻类浓度对TSM遥感反演的影响。研究结果表明,藻类浓度大的水体,TSM模型精度呈下降趋势,进一步说明了水体TSM呈现低估主要是由于水体中藻类繁生造成的。
Predicted TSM (mg/L)
Measured TSM (mg/L)Measured TSM (mg/L)
Predicted TSM(mg/L)
Measured TSM(mg/L)Measured TSM (mg/L)
(a)石头口门水库,(b)松花湖,(c)查干湖,(d)二龙湖
图25 全局搜索的最优波段比值与TSM
的回归关系图
TSM (mg/L)
R (λ)(Sr-1)
rs
850
Wavelength (nm)
Band ratio (R
/R
550
)
TSM (mg/L)
R-square
850
Band ratio (R/R
550
)
Chl-a(µg/L)
图26以模拟光谱(Hydrolight)数据分析说明水体中藻类浓度对水体TSM反演模型的影响,(a)藻类浓度对实测遥感反射率的影响,3条光谱的TSM浓度近乎相当,遥感反射率的变化主要是由于藻类浓度的高低造成的;(b)模拟光谱反射构建的比值模型与TSM的关系,(c)不同浓度藻类对TSM
反演的影响分析,(d)比值模型的确定性系数与藻类浓度变化的关系