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《地面光譜資料與SPOT 影像應(yīng)用於水賍定量推估研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、航測及遙測學(xué)刊第十卷第二期第169-182頁民國94年6月169JournalofPhotogrammetryandRemoteSensingVolume10,2,June2005,pp.169-182地面光譜資料與SPOT影像應(yīng)用於水質(zhì)定量推估研究112蕭國鑫吳啟南廖子毅摘要SE-590地面光譜輻射儀(Spectroradiometer)於接近同一時(shí)刻，量測德基水庫水體與標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜輻射強(qiáng)度(radiance)，換算為反射率後，再與水質(zhì)檢測之葉綠素A、懸浮固體與透明度等參數(shù)施行多元迴歸分析(multipleregression
2、)。另亦以德基水庫為例，利用同一天獲取的SPOT影像、SE-590高光譜資料模擬SPOT三個波段的光譜輻射值，再分別與各水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行迴歸分析及評估迴歸統(tǒng)計(jì)資訊；結(jié)果顯示SE-590資料定量推估葉綠素A、懸浮固體與透明度水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)差為0.57μg/l、0.2mg/l及0.17m，SPOT資料推估之標(biāo)準(zhǔn)差為1.03μg/l、0.51mg/l及0.32m，SE-590資料模擬SPOT三個波段推估水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)差為1.77μg/l、0.49mg/l及0.37m。另以遙測多光譜影像之紅/綠及紅/近紅外光段比值法，定性分析水體中的葉綠素相對濃度分
3、布，並確定比值愈小，葉綠素相對含量愈高。關(guān)鍵字:遙測、光譜輻射儀、水質(zhì)、營養(yǎng)狀態(tài)1.前言度是水質(zhì)營養(yǎng)等級評估的重要指標(biāo)，美國EPA即有此二種參數(shù)的單一變數(shù)營養(yǎng)等級評估標(biāo)準(zhǔn)(如表評估水質(zhì)營養(yǎng)等級，傳統(tǒng)上是採用有限的水質(zhì)1.1所示)；如水體中的葉綠素濃度大於12ug/λ、透採樣檢測資料，再根據(jù)各種營養(yǎng)等級指數(shù)(Trophic明度小於2m者，皆屬於優(yōu)養(yǎng)水質(zhì)(Lillesand，1983)。StateIndex)，如卡爾森積分法(Carlsonintegrated葉綠素在藍(lán)光段(400~420nm)及紅光段(665method)、美國EP
4、A單一變數(shù)法或生化需氧量/溶氧nm)具有較強(qiáng)的吸收能力(章國威，2003；如圖1.1(BOD/DO)比值等方法，以評估水庫或河川水質(zhì)的所示)，此光譜特性使其定量遙測變?yōu)榭尚形廴緺顩r。但得到少數(shù)分散式的點(diǎn)狀資料，據(jù)以論(Tassan，1987)。Lillesand(1983)曾利用Landsat多斷整個水域的水質(zhì)營養(yǎng)狀態(tài)，顯然是以偏概全；而光譜資料評估水庫水質(zhì)營養(yǎng)狀態(tài)；Wezernak(1976)結(jié)合少數(shù)的採樣點(diǎn)資料及大面積涵蓋的遙測資亦曾以兩個波段的比值模式，建立葉綠素及透明度訊，則可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)迴歸分析，並快速推估廣大水對應(yīng)光譜反
5、射率的關(guān)係。國內(nèi)亦成功地利用空載多域的水質(zhì)分佈。譜掃描影像，確定石門水庫藻華(algaeblooming)遙測多光譜資料推估水質(zhì)分布，比較可行的參分佈河段(行政院環(huán)保署，1991)及分析德基水庫的數(shù)為葉綠素、懸浮固體、透明度、濁度、溫度、水藻華分佈(鄭文哲、等，1988)。由於臺灣地區(qū)大部色等物理參數(shù)(Edwin，1985)。其中葉綠素及透明份水庫蓄水範(fàn)圍橫斷面較小，尤其是優(yōu)養(yǎng)化嚴(yán)重的收到日期:民國92年12月12日1工研院能資所研究員修改日期:民國93年11月17日2工研院能資所副研究員接受日期:民國93年11月19日170航測
6、及遙測學(xué)刊第十卷第二期民國94年6月水庫多屬小水庫，以目前地面解像力較粗、光譜解正)；其波長範(fàn)圍通常比衛(wèi)星或空載感測器的波長析力不足的衛(wèi)星多光譜影像，遙測推估水庫水質(zhì)並範(fàn)圍寬，且每個波段的波譜解析力約為數(shù)個奈米不太合適。因此，本研究乃利用可攜式、具高光譜(nm)，所以可藉由此高光譜資料的組合，模擬衛(wèi)星解析力的SE-590光譜輻射儀(光譜範(fàn)圍0.373～或空載資料各波段、不同波長範(fàn)圍內(nèi)的光譜輻射值1.107μm)，分析建立德基水庫水質(zhì)之葉綠素、透明(單位:mW/(Sr?cm2?nm))，進(jìn)而校正接近同一時(shí)度、懸浮固體與光譜間的迴歸模
7、式及主要光譜特刻所獲取的遙測多光譜資料光譜輻射值或灰度值徵。(grayvalue)。研究中除利用同一天獲取的SPOT影光譜輻射儀經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)光源校正後，於接近目標(biāo)像，結(jié)合水質(zhì)檢測資料定量推定德基水庫的水質(zhì)分物獲取物體的光譜輻射強(qiáng)度，可視為絕對物理量布外；亦利用SE-590的高光譜量測資料，模擬(傳統(tǒng)遙測資料未經(jīng)大氣校正，視為相對物理量；SPOT衛(wèi)星三個波段波長的反射率，再與水質(zhì)採樣研究中使用的光譜輻射儀沒有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)光源校檢測資料進(jìn)行迴歸分析(行政院環(huán)保署，1999)。表1.1、卡爾森積分法與美國EPA單一變數(shù)法評估水質(zhì)污染指標(biāo)(Lil
8、lesand,1983)TrophicStateCarlsonmethodSinglevariablemethod(EPA)TrophicStateIndex(CTSI)Chlorophyll-A(ug/l)TotalPhosphate(ug/l)
