基于水体指数的镜泊湖叶绿素a质量浓度反演研究

作者：刘宇; 李旭龙叶绿素a质量浓度遥感反演水体指数湖泊水质镜泊湖

摘要：结合2015年9月镜泊湖30个有效采样点的实测叶绿素a质量浓度和同步Landsat8OLI数据,通过分析叶绿素a的光谱特征,在Landsat8OLI数据11个波段中,选择前7个波段(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7)单独或组合建立叶绿素a质量浓度反演模型。利用多元统计分析法分析发现,波段组合B5/B3、(B3+B4)/B5、B3/(B1+B5)模型精度较好,决定系数R^2分别为0.7541、0.7743、0.7396。作为对比,另外选取典型的水体指数建立叶绿素a质量浓度反演模型;其中归一化水体指数(NDWI)、改进归一化水体指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)模型较好,R^2均大于0.7,分别为0.7476、0.7267、0.7635。选取上述6种模型,利用剩余采样点进行精度检验,结果预测值与实测值之间的R^2为0.0711~0.8094,其中,NDWI模型反演R^2值为0.7614,平均相对误差为13.0%,最大相对误差为22.4%,最小相对误差为1.4%;均方根误差为0.20μg/L。与波段组合模型相比,水体指数模型虽然精度没有较大的提高,但其模型摆脱了波段的随机组合,更适合用来作为镜泊湖叶绿素a常用的监测方法。通过NDWI模型对镜泊湖叶绿素a质量浓度的反演,发现镜泊湖叶绿素a质量浓度分布具有一定的空间差异性,大体趋势为靠近岸边的浅水区叶绿素a质量浓度高于湖心的深水区,有河流注入的来水区高于其他湖区。

注：因版权方要求，不能公开全文，如需全文，请咨询杂志社