摘要：

当前,全球对于环境污染问题高度关注,改善、防范环境污染意识不断增强。其中,水污染作为环境污染的重要分支,给生活、作业带来的后果尤为恶劣,如何防止水污染、对水环境进行大范围实时监测已成为国内外研究的热点。伴随空间科学技术的发展,卫星遥感影像的优势凸显,为水质污染监测提供了新的途径;专业的遥感图像处理软件,为水质监测可视化设计提供便捷开发平台。通过将二者进行有效结合,使水质监测变得更实时化、智能化和可视化。从光谱数据独有特点和遥感技术的优势入手,充分考虑地物光谱曲线和国内高分辨率多光谱卫星遥感影像的光谱特性,进行光谱数据特有处理和特征分析,并以此为基础结合水质反演方法的建模思想完成反演模型的构建。通过获取归一化、一阶差分各自的反射率值与悬浮物真实浓度值之间的Pearson相关系,定位GF-1遥感波段范围,确定最终作为建模变量的敏感波段或波段组合。对多波段比值法可以提升单波段相关系数的经验进行了证明。针对龙泉湖这一研究对象,给与特有的几何校正、FLASSH模型的大气校正以及水体提取,证实简单的单波段提取水体掩膜对龙泉湖更加适用。水质监测研究的关键问题是解决水质反演模型的构建和应用。从提高反演模型精度这一角度出发,对基于半经验法的水质反演模型建立和混合遗传算法在水质反演中的应用进行研究,并经统一检验指标检验,显示混合遗传算法从方法优化方向改进的思路的确可以提升反演精度,数据同时显示遗传、蚁群混合算法通过优势互补可以使求解时间、效率达到双优;从工程应用角度出发,立足于IDL具备专业遥感图像处理方法、可视化界面处理机制,完成对高分辨率、宽领域监测GF-1号遥感数据的水质反演、专题制图显示,达到直观展现水质参数浓度分布的效果,清晰表明水域富营养程度的等级。为验证水质反演系统的友好和反演结果的精度,设计测试流程说明水质反演系统各项功能均满足操作要求;设计对比实验说明混合遗传算法较常规反演方法足以提升反演结果的精度。最终可以为成都市环境污染水质监测研究项目提供强有力的支撑。

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