內陸渾濁水體水質遙感反演研究進展
東北地理所地理景觀遙感學科組在內陸湖泊水質參數遙感反演、水體富營養化遙感估算等方面取得新的研究進展,相關研究成果發表在遙感和環境科學領域的國際主流學術期刊上,為進一步開展內陸水環境遙感以及業務性應用奠定了技術基礎。
內陸渾濁水體水質參數遙感一直以來面臨最大的問題是水體活性物質(OACs),尤其是懸浮無機物、黃色物質(CDOM)對藻類定量估算的干擾。學科組成員與美國印第安納大學印第安納波利斯校區李林教授進行合作,應用半經驗模型與自適應智能算法GA-PLS(Genetic Algorithm-Partial Least Squares),對內陸重要湖泊和城市水源地的葉綠素含量(Chlorophyll-a)、藍藻爆發的主要指示性生物指標—藻清蛋白(Phycocaynin)、總懸浮物含量等水質參數進行了遙感監測與空間反演[1-2],這些研究結果為內陸水體富營養化與藍藻爆發的實時遙感監測提供理論與技術支撐[2-3],同時也為其他地區湖泊富營養化遙感監測與動態分析提供了技術支撐。在實測水體遙感反射率模型構建基礎上,以機載高光譜影像數據對研究區水體進行了葉綠素、澡清蛋白、總懸浮物、總氮、總磷、透明度空間制圖,并將反演結果用于水質富營養化評價。該研究成果可為藍藻爆發、水體富營養化現狀評價提供信息支持,為水資源管理與污染治理決策提供空間可視化依據。
以上研究工作得到印第安納大學李林教授主持的NASA項目(NNG06GA92G)、中國科學院知識創新工程重要方向項目(KZCX2-YW-QN305)、國家自然科學基金項目(41171293)的聯合資助。
相關論文:
[1] Song, K.S., Li, L., Li, S., Tedesco, L., Hall, B., Li, L.H. 2012. Hyperspectral remote sensing of total phosphorus (TP) in three central Indiana water supply reservoirs. Water, Air and Soil Pollution, 223(4): 1481-1502.
[2] Song, K.S., Li, L., Li, S., Tedesco, L., Hall, B., Li, Z.C. 2012. Hyperspectral retrieval of phycocyanin in potable water sources using genetic algorithm-partial least squares (GA–PLS) modeling.International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 18: 368-385.
[3] Song, K.S., Li, L., Tedesco, L.P., Li, S., Clercin, A.N., Hall, B., Li, Z.C, Shi, K. 2012. Hyperspectral determination of eutrophication for a water supply source via genetic algorithm-partial least squares (GA–PLS) modeling. Science of the Total Environment, 426: 220-232.
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