基于高光譜數據的水體溶解氧反演研究

劉元藝 田正航 唐曉燕

（南陽理工學院信息工程學院，河南 南陽 473004）

0 引言

隨著社會的不斷發展，我國工業和城市用水量也越來越大，水資源供需日趨緊張。另外，由于很多城鎮生活污水和工業廢水是排放到海洋中的，因此會對海洋生態造成污染，這已經成為工業發展乃至社會發展的障礙。

水質參數中溶解氧（DO）的含量是海洋各類生物生存的必要物質條件，其可以作為一個判斷污染程度的重要衡量標準。目前，國內外已經逐漸開始使用高光譜遙感技術進行關于水質監測的研究。該技術使用的衛星傳感器不僅具有回訪周期性，而且還具有數據獲取容易（與人工檢測相比）、水質反演覆蓋面積較大的優點，不需要消耗大量人力、財力。呂航等人采用高光譜遙感數據并結合該地區水面同步觀測數據找出了水質參數與單波段反射率、不同波段反射率比以及不同波段反射率差值的相關性，得出溶解氧的敏感波段組合為B（636 nm）/B（669 nm）和B（636 nm）/B（674 nm）。該文選取香港近海區域的水體作為研究區，使用HJ-1A衛星HSI數據對香港近海區域DO濃度進行反演研究，根據高光譜反射率數據與研究區水體DO濃度的相關性分析，使用線性回歸方法建立高光譜遙感反射率與水體DO濃度的反演模型。

1 數據獲取及預處理

1.1 獲取實測數據與衛星遙感數據

研究區地處北緯22°26′，東經114°12′。該文所用實測DO數據來自香港特別行政區76個水質監測站，香港環保署每月收集海水各項水質參數樣本1次。根據高光譜圖像經、緯度范圍的限制，取其中MM區、SM區以及VM區共計42個監測站為主要數據源。……