GF-1与GF-6 WFV影像在滇池悬浮物浓度反演中的对比分析

摘要：

总悬浮物(TSM)是水环境评价的重要参数之一,也是遥感水质反演的重要指标.GF-1/WFV和GF-6/WFV作为高分系列对外免费开放的卫星数据,在遥感监测中的应用较为广泛,但目前针对两种数据的对比分析以及GF-6/WFV新增波段在水体水质参数反演中的适用性研究较少.以云南滇池水域为研究区域,对与水体实测数据同步过境(或时相相近)的GF-1/WFV和GF-6/WFV遥感影像采用统计分析的方法进行相同波段(蓝、绿、红、近红外)一致性分析,在此基础上运用经验回归方法分别构建两种数据的TSM反演模型,并将加入GF-6/WFV新增波段的模型与GF-1/WFV构建的模型进行对比分析,选择最优模型应用于滇池2020年的6幅GF-6/WFV图像得到滇池TSM分布图.结果表明:GF-1/WFV与GF-6/WFV的蓝、绿、红、近红外波段的相关系数分别为0.98,0.98,0.97和0.99,两种数据的表观反射率具有很高的一致性.GF-1/WFV基于蓝、绿、近红外波段构建的差值模型"B2+B4-B1"反演精度较高,模型反演的均方根误差为6.35 mg·L-1,平均绝对百分比误差为23.60％.GF-6/WFV基于近红外、红边1和红边2波段构建的比值模型"1/B5+B6"反演精度较高,模型反演的均方根误差(RMSE)为3.07 mg·L-1,平均绝对百分比误差(MAPE)为20.65％,以GF-1/WFV构建的差值模型"B1-B4"与GF-6/WFV构建的"B5-B4"对比发现后者均方根误差减小了2.61 mg·L-1,平均绝对百分比降低了32.33％,实验表明加入红边波段的模型反演效果较其他模型更好.采用建模公式得到了2020年滇池TSM分布图,滇池TSM的变化范围在4～45 mg·L-1,均值为18.23 mg·L-1,总体空间分布呈现北重南轻的分布态势,滇池TSM时间分布表现为上升-下降趋势.该研究不仅可以为湖泊水质监测传感器波段设置提供参考和借鉴,也为滇池水资源监管部门进行水质遥感监测提供了技术支撑.

关键词：GF-1/WFV、GF-6/WFV、滇池、总悬浮物、对比分析

所属期刊栏目：43

分类号：P237(摄影测量学与测绘遥感)

资助基金：三亚市院地科技合作项目;国家重点研发计划;高分辨率对地观测系统重大专项;气溶胶辐射效应对农作物光合作用及GCP遥感估算累积影响研究项目

在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：198-205