面向GOCI数据的太湖总磷浓度反演及其日内变化研究

来源：环境科学杂志2016年第1期北京时间：

作者：杜成功,李云梅,王桥,朱利,吕恒

单位：南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室, 南京 210023,南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 南京 210023,环境保护部卫星环境应用中心, 北京 100029,环境保护部卫星环境应用中心, 北京 100029,南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 南京 210023

摘要：总磷浓度是水质评价的一个重要指标,是水体富营养化、蓝藻水华暴发的重要影响因素,遥感技术具有范围广、时效高的优势,利用卫星遥感监测总磷浓度,对于水质和富营养化的研究有着重要意义. 利用2013~2014年3次地面实验数据,构建了基于GOCI影像的总磷反演模型,为了检验模型的适用性,选取2014年春、夏、秋、冬各1日GOCI影像,对太湖总磷浓度的日内变化进行分析. 结果表明,利用GOCI数据8个波段的波段组合作为变量,进行逐步回归分析所建立的模型具有较高的反演精度,模型的决定系数为0.898,平均绝对误差百分比为14.296%,均方根误差为0.026mg ·L-1. 同时,利用地面实测样点与同步卫星影像对模型进行了精度分析, 2014年8月5日和2014年10月24日同步影像的验证精度分别为:平均绝对误差百分比为33.642%和22.551%,均方根误差为0.076 mg ·L-1和0.028 mg ·L-1. 对4个季节中4 d的30幅影像对比分析表明,不同季节总磷浓度的绝对含量存在差异,但是,总磷浓度的时空分布及从早晨到下午的差异性存在相似性. 从空间分布上看,梅梁湾、竺山湾、贡湖湾及西南部沿岸小梅港、长兜港总磷浓度长期偏高,各个区域的总磷浓度变化受到风向、风速等因素的影响; 从时间变化上看,早上总磷浓度最高,随后逐渐降低,反映了总磷浓度受到温度和光照影响的效果.

关键词：GOCI影像,太湖,总磷,遥感反演,时空变化,