基于支持向量回归的航空高光谱水体富营养化评价方法技术

本发明专利技术为基于支持向量回归的航空高光谱水体富营养化评价方法其包括：采集待评价区域的高光谱数据；采集待评价区域样本水体的水质参数、离水反射率数据；根据水质参数、离水反射率数据获取样本数据；对样本数据进行训练，并获取各水质参数的特征波段；根据各水质参数的特征波段构建相对应的反演模型；对高光谱数据进行预处理以获取待评价区域地表水的离水反射率；根据地表水的离水反射率和相对应的反演模型，获取待评价区域各水质参数的浓度；以及根据浓度对待评价区域的水体富营养化进行评价，实现了高精度快速评价，弥补了传统遥感的观测时空局限性，有助于提高水体富营养化评价精度和空间尺度，为水体的富营养化调查监测与治理提供技术支撑。治理提供技术支撑。治理提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于支持向量回归的航空高光谱水体富营养化评价方法


[0001]本专利技术属于水质评价
，具体涉及一种基于支持向量回归的航空高光谱水体富营养化评价方法。

技术介绍

[0002]现今，水体营养化问题直接周围生态环境变化，影响居民的身心健康。根据2020年《中国生态环境状况公报》显示，我国110个重要湖泊(水库)中，贫营养状态占9.1％，中营养状态占61.8％，轻度富营养状态占23.6％，中度富营养状态占4.5％，重度富营养状态占0.9％。因此，快速且准确地进行水体富营养化评价十分重要。区别于传统富营养化监测方法，遥感监测方法不仅省时省力，还能获取大尺度数据，查明空间分布状况。高光谱遥感技术能进一步提高整体监测精度、缩短监测周期，促进了水体富营养化评价工作发展。许多学者开展了一系列研究工作，苏豪利用MODIS高光谱数据，使用多元线性回归法对大庆水库进行了水质参数反演和富营养化程度分析；张兵等通过研究水环境遥感的机理性，定量反演水体水质，研发了内陆水体富营养化高光谱遥感监测系统。
[0003]高光谱定量反演水质参数，是实现高光谱水体富营养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，包括：采集待评价区域的高光谱数据；采集待评价区域样本水体的水质参数、离水反射率数据；根据水质参数、离水反射率数据获取样本数据；对样本数据进行训练，并获取各水质参数的特征波段；根据各水质参数的特征波段构建相对应的反演模型；对高光谱数据进行预处理以获取待评价区域地表水的离水反射率；根据地表水的离水反射率和相对应的反演模型，获取待评价区域各水质参数的浓度；以及根据浓度对待评价区域的水体富营养化进行评价。2.如权利要求1所述的航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，所述采集待评价区域的高光谱数据的方法包括：通过高光谱成像仪对待评价区域进行高光谱数据采集。3.如权利要求2所述的航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，所述采集待评价区域样本水体的水质参数、离水反射率数据的方法包括：在采集高光谱数据的同时采集待评价区域地表水体的离水反射率和表层水样；根据表层水样获取叶绿素a、总磷、总氮、透明度和化学需氧量浓度数据；所述表层水样为水面下方预设深度的水体。4.如权利要求3所述的航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，所述根据水质参数、离水反射率数据获取样本数据的方法包括：将水样的离水反射率和叶绿素a、总磷、总氮、透明度、化学需氧量浓度数据进行匹配，形成样本数据。5.如权利要求4所述的航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，所述对样本数据进行训练，并获取各水质参数的特征波段的方法包括：根据竞争性自适应重加权算法对样本数据进行训练，即将样本数据的离水反射率及对应的各水质参数的数据作为输入，设置最大提取原则、交叉验证组、蒙特卡洛抽样次数，输出获取各水质参数对应的特征波段。6.如权利要求5所述的航空高光谱水体富营养化评价方法，其特征在于，所述根据各水质参数的特征波段构建相对应的反演模型的方法包括：根据最小二乘支持向量回归方法进行建模；根据用量子粒子群算法进行参数优化，获取各水质参数的反演模型，并进行精度验证；所述精度验证包括：决定系数R2和均方根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明钻，方彦奇，石剑龙，陈浩峰，赵国凤，陆殿梅，罗丁，杨奎，
申请(专利权)人：江苏省地质勘查技术院，
类型：发明
国别省市：