利用Hyperion星载高光谱传感器监测太湖水质的研究

通过分析Hyperion星载高光谱传感器的数据特征和水质参数监测精度,确定并详细讨论了波段比值、差值和NDVI算法与叶绿素、悬浮物浓度的相关性差异和敏感波段分布,建立并验证了水质参数高光谱遥感反演模型,初步评价了太湖水体富营养化状况.利用模拟环境小卫星的波段设置和反射率光谱,对比分析了Hyperion和环境小卫星高光谱监测太湖水质参数的反演精度,展示了星载高光谱监测内

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第2 5卷第 6期 20 0 6年 l 2月文章编号： 0—9 1 (0 6 0 0 6 0 1 1 04 2 0 )6— 4 0— 5 0

红外与毫米波学报J nrrd Mii .If e lm.Wa e a l vs

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利用 H pr n星载高光谱传感器监测太湖水质的研究 y ei o阎福礼，世新，艺，青，祝王周肖 令亚，王 丽涛，云清焦(中国科学院遥感应用研究所，北京 100 ) 0 11

摘要：通过分析 H prn yeo星载高光谱传感器的数据特征和水质参数监测精度， i确定并详细讨论了波段比值、差值和 N V算法与叶绿素、 DI悬浮物浓度的相关性差异和敏感波段分布，建立并验证了水质参数高光谱遥感反演模型，初步评价了太湖水体富营养化状况.用模拟环境小卫星的波段设置和反射率光谱，比分析了 H p r n和环境小利对 yeo i

卫星高光谱监测太湖水质参数的反演精度，展示了星载高光谱监测内陆水体水质的应用潜力，力地促进了我国有 环境小卫星高光谱数据在水体生态遥感监测中的预研工作. 关键词：高光谱；水质监测；算法；相关性差异；富营养化中图分类号： 82 X 3文献标识码： A

MONI OR NG T AT R QUA I Y OF T HU L E T I HE W E L T AI AKBY I US NG HYPERI ON HYPERS PECTRAL DATAY N F—i WA G S i i, Z U Y, X A ig A uL, N h— n HO i X I OQn, Z U Ln— a WA G L—a, JA u— ig H igY, N i o I O Y nQ n T(ntueo e o es gA pi t n, hns cdm f c n e, e ig 10 1 C ia Istt f m t Sni p l a os C ieeA ae yo i cs B in , hn ) i R e n ci Se j 01 0Ab ta t t r n lzn e p e iin a d a c r c h tc n b c i v d i h si t n o trq a i a a tr,a s r c:Af ay i g l r c s n c u a y t a a e a h e e n t e e t ea h o

ma i f o wae u l yp r mee s s t wel st ec a a trsiso p ro a a h e st eb n s o i e e t v ln s a d t eh g o rl t n c e c e t la h rce t f h i c Hy ei n d t,t es n i v a d fdf r n i f wa ee￣h n i h c reai o f i ns h o i

w t h rp y n u p n e e i e t c n e t t n fd rn ag rh s R t,)Tf c n D I w r d t— i c l o h l a d s se d d sdm ns o c n ai so i e t l i m ( a o【f e ea d N V ) ee ee h o l r o舱 ot i ie n rmie n ic se nd ti .A y es e t lmo e n w trq ai a e eo e n aiae n d a ddsu sd i eal s h p rp er d lo ae u ly w sd vlp d a d vl td,a d te e t p i a t d n h ur hc os t fT iu l k n t c u e e e p e i n r y d s u s d T e p e iin i si t g wae u l y p r mee s b t eo ah a e a d i a s s w r r l a s mia i ic s e . h r c s n e t l o mai tr q ai a a tr y n t

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ee c n c rea in; u r p i ain y wo d y e s e t wae u l y mo i i g a g rt a t o h df r n e i o r l t o e t hc t o o

引言太湖，我国十分重要的内陆湖泊 ( 1 .是图 )近年

Bad (0 3演示了高光谱监测沿岸海洋水体的能 rno 20 )

力 . J其在组分和光学性质更为复杂的内陆水体方面的应用潜力立何？而日“ -”间，同的环¨ .十… 期五我

来，太湖水体污染严重，直接影响到沿岸人民的身心健康.因此，快速、准确、高频率地监测水质状况，迫切需要遥感技术来监测水体水质的变化状况.针对水色遥感，国内外学者开展了大量的研究工作 .从水体光学…,到海洋水质；水质参数超从

境小卫星将搭载高光谱传感器， ye o高光谱的 H pr n i数据特征及其应用将对我围的星载高光谱应用提供定的借鉴意义.一

本文以太湖为例，分析了 H pr n高光谱的数 yei o据特征，过高光谱相关分析，定水体组分的高相通确芙敏感波段，建立水质遥感模型，验证了模型精并度，通过 H p r n和环境小卫星模拟数据的精度对 y ei o

光谱响应_、 3到高光谱数据l J多光谱数据的应』 4、 用等. yei作为第一颗星载高光谱传感器， H pr n o国外开展了很多以陆地应用为目的的研究丁作；

比，演永了高光谱在内陆水环境方面的应用潜力，并

收稿日期：0 5.1 0修回日期：0 6. 5.1 20 1. 9, 20 0 5

R cie ae 0 5—1 0 ei dd t: 0 6. 5. 5 eevdd t:20 1— 9 rvs ae 2 0 0 1 e

基金项目：中国科学院知识创新 ( Z X -W-3和同家自然科学基金(0 7 1 1资助项口 K C 3S 34) 4 6 14 ) 作者简介：阎福礼( 9 3)男， 17 -,山东烟台人，副研究员，主要进行环境遥感和灾害遥感监测研究.