機載高光譜相機在河湖水質(zhì)方面中的應(yīng)用
機載高光譜相機成像技術(shù)因其高空間分辨率的特點,進一步推動了高光譜成像技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測、精細農(nóng)業(yè)、森林病蟲害監(jiān)測和預防等領(lǐng)域的應(yīng)用。針對具體的應(yīng)用,需要通過處理和分析遙感影像提取重要信息來解決相關(guān)的問題。
近年來,高光譜遙感技術(shù)已經(jīng)越來越多的用到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域,形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用,對進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。
機載高光譜相機在河湖水質(zhì)方面中的應(yīng)用分析:
1、無人機高光譜影像獲取
無人機飛行高度為100米,采用的是2*4、binning方式獲取高光譜影像(2是空間維的,8是光譜維)(Binning是一種圖像讀出模式,將相鄰的像元中感應(yīng)的電荷被加在一起,以一個像素的模式讀出),高光譜影像的空間分辨率約為4cm。其中無人機高光譜影像的預處理主要包括鏡像變換、黑白幀校正、場地校正等。
2、水質(zhì)參數(shù)分析
每個采樣點取表層0.5m處的水樣進行實驗室分析,分析的參數(shù)包括總氮(TN)、總磷(TP)、懸浮物、(TSS)、濁度(TUB)、葉綠素、(CHL-a)。其中TN采用紫外可見分光光度計UV754N測定;TP、TUB和CHL-a采用可見分光光度計721型測定;TSS采用萬分之一分析天平AL204測定。星云湖和茅洲河采樣點的水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計表,主要包括每個水質(zhì)參數(shù)的小值、大值、均值、方差和變異系數(shù)。
3、水質(zhì)參數(shù)模型構(gòu)建流程
本研究利用機載高光譜相機技術(shù)構(gòu)建水質(zhì)參數(shù)如總氮、總磷、懸浮物、濁度、葉綠素a的監(jiān)測模型,將優(yōu)的監(jiān)測模型反演到無人機高光譜影像上制作總氮、總磷、懸浮物、濁度、葉綠素a的空間分布圖。