摘 要：基于洪泽湖的高光谱遥感数据，对水体反射光谱特征和水质参数——叶绿素a浓度、总磷、总氮以及悬浮物浓度之间的关系进行分析研究，建立起反演模型，判断洪泽湖的近期水质状况及其未来的变化趋势。结果表明，主要水质参数对洪泽湖水体反射光谱特征线性相关程度都较高。对Chla、DOC、PC、POC、SPIM、SPM、SPOM敏感的波段分别为665nm与691nm、996nm与831nm、1026nm与1040nm、917nm与922nm、701nm与520nm、496nm与711nm、899nm与1010nm，其显著水平P<0。01。93562

毕业论文关键词：高光谱，洪泽湖，水质参数,反演

Abstract：Based on the data of hyperspectral remote sensing from Lake Hongze , analyzed the relationship between the spectral reflectance characteristics of water and water quality parameters——concentration of chlorophyll a , total phosphorus,  total nitrogen and the concentration of suspended solids, then establish the inversion model to determine the water quality of Lake Hongze and its trend in the futur。The results show that the main water quality parameters have higher linear correlation to the spectral reflectance characteristics of Lake Hongze 。Sensitive bands of the Chla, DOC, PC, POC, SPIM, SPM and SPOM were 665nm and 691nm, 996nm and 831nm, 1026nm and 1040nm, 917nm and 922nm, 701nm and 520nm, 496nm and 711nm, 899nm and 1010nm,and the significant level of P<0。01。

Keywords：hyperspectral, Lake Hongze, water quality parameters, retrieval

目  录

1  前 言 4

2  数据与方法 5

2。1 水体反射光谱特征 5

2。2 光谱数据获取及水样采集保存 5

2。2。1 水质光谱获取的理论基础 5

2。2。2 水样的实验室分析方法 7

3  结果与分析 8

3。1洪泽湖水体光谱数据 8

3。2 水质参数与水体光谱比值和归一化指数的相关性 9

结  论 24

参考文献 25

致  谢 27

1  前 言

洪泽湖是中国的第四大淡水湖泊，位于江苏省西部淮河下游，苏北平原中部西侧，淮安、宿迁两市境内，其地理位置在北纬33º06′—33º40′，东经118º10′—118º52′之间，为淮河中下游结合部，是“南水北调”工程东线部分的重要调蓄水湖泊。洪泽湖水质的好坏影响着苏北地区的经济发展和该地区的人民生活用水质量，因此越来越受到大众的关注。洪泽湖的入湖水系十分发达，主要包括淮河、漴潼河、濉河、安河和维桥河、怀洪新河、池河、新汴河、濉河、徐洪河、老汴河、团结河、张福河等众多河流，其中淮河为最大的入湖河流，是洪泽湖主要的水量补给来源。

然而随着人口生活需求以及工农业等的发展需要，20世纪70年代初以及80年代后，洪泽湖的水体污染情况因大量生活污水和工农业污水的排放而变得日益严重。与此同时，来自淮河上游污水排放以及周边污染物不断增加，从而更加加重了洪泽湖水质的污染情况，也影响着下游居民的饮水安全。此外洪泽湖的水产养殖业以及采砂行为也对洪泽湖的水质产生了一定影响，这些行业使得洪泽湖水体富营养化程度加剧，悬浮物浓度增加，水体变得更加浑浊。

本研究利用的主要水质参数包括叶绿素a浓度、总磷、总氮和悬浮物浓度。叶绿素是植物光合作用所必需的光和色素，也是判断藻类现存量的重要指标，通过测定叶绿素含量可以掌握水体初级生产力情况，因此常将叶绿素a作为判断水体富营养化的重要指标之一。此外富营养化现象还受多种其他环境因子影响，其中最重要的两个参数即氮、磷，因此总氮、总磷也是衡量的重要指标。悬浮物中有粒径较大的和粒径较小的，较大的经过一定时间后可与水分离，而后者粒径在0。001～0。1微米之间的也称为胶体颗粒。这类胶体颗粒在水中比较稳定，会产生丁达尔现象，不易产生沉淀。通常胶体颗粒表面带有正电荷或者负电荷，是水产生浑浊的主要原因[1]。