基于GF6-WFV数据的中国东部典型湖库叶绿素a浓度反演
Chlorophyll-a Concentration Inversion based on GF6-WFV Data in a Typical Lake Reservoir in Eastern China
卜博 1张方方 2李俊生 3王胜蕾 2李景宜 4谢娅 5王超 6桑瑞丹 7田彬8
作者信息
- 1. 宝鸡文理学院地理与环境学院/陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室,陕西 宝鸡 721013;可持续发展大数据国际研究中心,北京 100094;中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室,北京 100094
- 2. 可持续发展大数据国际研究中心,北京 100094;中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室,北京 100094
- 3. 可持续发展大数据国际研究中心,北京 100094;中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室,北京 100094;中国科学院大学,北京 100049
- 4. 宝鸡文理学院地理与环境学院/陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室,陕西 宝鸡 721013
- 5. 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室,北京 100094;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083
- 6. 河南省科学院地理研究所,河南郑州 450052
- 7. 河南理工大学,河南 焦作 450000
- 8. 中国矿业大学,江苏徐州 221116
- 折叠
摘要
高分六号中分辨率宽幅相机(GF6-WFV)设计了两个红边波段,具有水体叶绿素a浓度监测的潜力.实验选取官厅水库、陆浑水库和白洋淀等6个中国东部典型湖库为研究区,获取141个采样点实测光谱和叶绿素a浓度数据.基于实测数据对4种常用的叶绿素a浓度反演半经验模型进行参数优化和模型精度验证,选取最优反演模型.结果表明,GF6-WFV数据新增红边Ⅰ波段(B5:710 nm)和 红波段(B3:660 nm)构建的两波段比值模型反 演精度较高,相关系数平方(R2)为0.89,平均相对误差(MRE)为34.71％,均方根误差(RMSE)为13.29 mg/m3.研究表明:利用GF6-WFV影像数据能有效反演水体叶绿素a浓度,研究基于多湖库、多时相数据建立的GF6-WFV影像水体叶绿素a浓度反演模型,在中国东部典型湖库具有较好的适用性.
Abstract
The Gaofen-6 medium resolution wide-width camera(GF6-WFV)is designed with two red-edge bands,which has the potential to monitor chlorophyll a concentration in water.In this study,six typical lakes in eastern China,including Guanting Reservoir,Luhun Reservoir and Baiyangdian Lake,were selected as the study area,and measured spectrum and chlorophyll a concentration data were obtained from 141 sampling points.Based on the measured data,the parameters of four kinds of commonly used semi-empirical inversion models of chlorophyll a concentration were optimized and the model accuracy verified,and the optimal inversion model was selected.The results show that the red edge band Ⅰ(B5:710 nm)and red band(B3:660 nm)are newly added in GF6-WFV data.Which construct a two-band ratio 2BDA model with high inversion accuracy,correlation coefficient square(R2)is 0.89,the Mean Relative Error(MRE)is 34.71％,and the Root Mean Square Error(RMSE)is 13.29 mg/m3.The results show that the chlorophyll a concentration in water body can be effectively retrieved by using GF6-WFV image data.The inversion model of chlorophyll a concentration in water body established in this paper based on multi-lake and multi-temporal data has good applicability in typi-cal lake repositories in eastern China.
关键词
高分六号卫星/内陆水体/叶绿素a浓度/反演模型/中国东部典型湖库Key words
Gaofen-6 satellite/Inland water/Chlorophyll a concentration/Inversion model/Typical lake reser-voir in eastern China引用本文复制引用
基金项目
可持续发展大数据国际研究中心主任青年基金(CBAS2022DF005)
国家重点研发计划(2022YFC3204101)
国家重点研发计划(2022YFC3800700)
出版年
2024
NETL
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维普
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