为罢了地表水范围性、高时效性监测，提议收受同步取得的采样点光谱特征及水体浊度值进行关联性分析，选取最优波段构建水体浊度值的反演模子，本质应用至同期期取得的无东说念主机高光谱数据，完成地表水水质范围性监测。
浊度是水环境监测的遑急水质参数，与悬浮物之间具有细腻议论，是用来臆测悬浮物资量的关节。实时、快速监测矿区邻近地表水水质是守护矿区水环境污辱的前提。传统的水质监测妙技主要通过实地定点采样、实验室理化分析的神志获打水质参数，在一定进度上能排斥环境打扰，对水质筹划作念出较为精确的评价，但采样断绝较长、样本点散播稀少，且耗时起劲，难以完周详面实时的地表水水质景色监测。遥感时刻具偶而效性强、低老本和场景监测材干，可罢了大区域水体的快速监测，反应筹议区水质的时空变化特征。但卫星不雅测材干易受天气、时空辩认率等狂放，难以实时进行有用监测。
连年来，无东说念主机时刻速即发展，以无东说念主机为飞行平台搭载高光谱传感器，可低空功课，具有取得数据辩认率高、光谱信息丰富等上风，可在一定进度上弥补卫星遥感对水体监测的不及。
基于国内诸多筹议的基础，齐集无东说念主机高光谱数据与大地实测光谱数据、水质参数数据，收受关联性分析法选取最优波段，分析光谱指数与水体水质参数的定量联系，构建反演模子，并应用于无东说念主机高光谱影像，生成矿区水体浊度空间散播图，罢了范围性地表水水质监测。
01数据取得与处分
收受大疆为搭载平台，搭载机载高光谱，通过高光谱成像系统进行数据传输与取得。凭据任务条件合理筹划摄区航路，愚弄航迹筹划子系统将筹划的航路数据载入空中适度系统，然后按照航路数据进行拍摄。拍摄数据将通过无线电实时传输到大地适度系统。为准确掌抓筹议区水体情况，在筹议区水域范围内均匀随即选取20个采样点，网罗采样点处光谱数据、水样，并实时完成水质参数测定。水面样本点光谱数据网罗使用背携式ASD光谱辐照仪，光谱响应范围为350～2500nm，光谱辩认率为1nm。无东说念主机搭载传感器取得的光谱范围是380～1000nm，为确保采样光谱与无东说念主机高光谱波长范围一致，采取实测采样点光谱350～1000nm数据。部分水体光谱弧线如图1所示，水体实测光谱弧线基本相宜圭表水体反射光谱弧线，水体反射率较低，远低于其他大普随地物，水体在蓝绿波段具有较强反射，在其他可见光波段招揽较强。
图1部分样本点水体光谱弧线
02筹议措施
为聘任与水体参数浊度值高度关联的最优波段，收受关联性分析法，使用采样点光谱数据构建光谱归一化差值指数，计较NDSI与采样点水质参数浊度值的关联性，选取关联性最高的波段组构建水质反演模子，并以决定通盘R2与均方根粗疏RMSE当作精度评价圭表，评定反演模子展望精度，ag百家乐网站选取最优反演模子，应用于无东说念主机高光谱数据，罢了水质参数反演的空间可视化。
引入均方根粗疏当作考据反演模子精度的筹划，通过计较样本点实测水质浊度值与不同反演模子展望值之间的均方根粗疏,分析不同反演模子的展望精度,进而选取最优模子。均方根粗疏计较公式为:
公式(3)中，xmea为采样点实测水质浊度值，xest为模子反演展望值，n为样本点总额。
03结果分析
为历练所构建反演模子的展望精度，对比采样点实测浊度值与反演模子展望值，结果如图3所示。采样点实测浊度值与反演模子展望值较均匀地散播在1∶1线性隔邻，即模子展望值与实测值接近，模子展望结果可用于本色监测需求。经对比考据，反演模子展望结果具有较高精度，可用于无东说念主机高光谱影像，进行筹议区水体浊度参数的范围性监测，获打水体浊度空间可视化散播后果。
图3水体浊度实测值与展望值对比
基于采样点实测光谱与浊度值数据构建反演模子，赋闲反演精度需求，衔尾同期期取得的无东说念主机高光谱数据罢了全域水体的浊度反演，并绘图水体浊度值空间散播图，如图4所示。筹议区水体浊度值为0～45度，其中78%范围水域浊度值为9～18度，水边际区域约有12%范围浊度值达到20～45度。结果标明，该区域水体举座较为领略，悬浮物浓度较低，浊度值较小，无显着污辱形势，而水域范畴处反演模子展望结果浊度值较高，与本色调研结果一致。
图4筹议区水域浊度空间散播
04论断
衔尾实测样本点光谱数据、水体浊度，收受关联性分析措施选取与浊度关联较高的最优波段，构建反演模子。经最优波段分析发现，当波段为540、625nm，归一化差值指数与水体浊度具有最大关联性，数值为0.762，因此基于波段（540、625nm）构建反演模子。为历练模子精度，对比模子展望值与实测值发现，样本点位置水体浊度值与反演模子展望值均匀散播在1∶1线性隔邻，反演精度较高。同期将反演模子应用于无东说念主机高光谱影像，罢了地表水体浊度的范围性监测，分析水体浊度，罢了数据空间化与可视化。
筹议愚弄无东说念主机实时监测、高空间辩认率的材干，关于地表水污辱监测预警具有遑急真义。跟着筹议的深远，基于丰富的光谱信息可进一步开展水体悬浮物浓度、CHL-a浓度以及有机物污辱等方面的监测分析，为地表水水质监测与环境保护提供时刻守旧。
保举：
便携式高光谱成像系统iSpecHyper-VS1000
成心用于公安刑侦、物证坚毅、医学医疗、精确农业、矿物地质勘测等规模的最新址品，主要上风具有体积小、帧率高、高光谱辩认率高、高像质等性价比特色收受了透射光栅内推扫旨趣高光谱成像，系统集成高性能数据网罗与分析处分系统，高速USB3.0接口授输，全靶面高成像质地光学打算，物镜接口为圭表C-Mount，可凭据用户需求更换物镜。
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