| 题名 | 山区河流悬移质泥沙含量遥感反演研究—以龙川江为例 |
| 作者 | 杨佳 |
| 答辩日期 | 2019-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 成都 |
| 导师 | 范建容 ; 聂勇 |
| 关键词 | 悬移质泥沙 遥感反演 龙川江 |
| 其他题名 | Retrieval of suspended sediment content using remote sensing in mountainous area: a case study in Longchuan river |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 悬移质泥沙是内陆水体的重要指标之一，泥沙含量变化对河道演变、河流地貌发育有重要影响，同时，悬移质泥沙也是污染物的运输载体，可能导致水体污染，影响水域生态系统安全。精确掌握水体悬移质泥沙含量及其时空变化，对维护流域生态环境安全和指导社会经济发展具有重要现实意义。传统上，悬移质泥沙测量依赖于野外站点样品实测，这种方法在点位尺度可以精确测量泥沙含量，但难以反映河流泥沙的空间差异性。卫星遥感技术具有覆盖范围大、成本低、周期性强等特征，也被用于水体泥沙的研究，已有研究基于遥感数据构建了很多不同的悬移质泥沙反演模型，不同模型结果差异很大，特别在山区反演的结果误差较大，制约了遥感方法的推广和应用。随着遥感影像空间分辨率的提高，为提升泥沙反演精度提供了新的机遇。云南北部的龙川江为金沙江一级支流，泥沙含量高，本研究选择龙川江下游河段为研究案例区，基于Landsat8-OLI、Sentinel2-MSI数据、野外实测高光谱数据、卫星过境同步实测悬移质泥沙含量，分析了卫星遥感反演理论基础，评价了多种悬移质泥沙含量遥感反演模型精度，筛选出最优的反演模型，基于多时段遥感数据，揭示研究区河流悬移质泥沙的时空变化特征。本研究的主要结果如下：（1）不同悬移质泥沙含量水体的光谱特征差异明显，确定了泥沙含量遥感反演的敏感波段。研究使用SVC HR-1024光谱仪采集了河流水面不同泥沙含量水面光谱数据，建立了典型的泥沙光谱库。光谱分析结果显示：随着悬移质泥沙含量的增加，水体反射率不断升高，反射峰值向长波方向移动，在710nm和810nm处出现两个波峰，在407nm和746nm处呈现两个波谷；在400-900nm波长段，悬移质泥沙含量和水体光谱反射率的相关系数呈现先升高后降低，然后趋于平稳的态势，在410nm处相关系数最低，在578nm处的相关系数最高。（2）悬移质泥沙含量遥感反演模型对比结果显示：波段组合参数模型优于单波段模型，幂函数模型拟合结果的相关系数最高，基于Sentinel2-MSI数据的反演精度高于Landsat8-OLI的结果，确定了研究区汛期和非汛期Landsat8-OLI和Sentinel2-MSI遥感反演的最优模型。（3）研究区悬移质泥沙含量的时空变化显著，悬移质泥沙含量变化主要受降水的影响。基于悬移质泥沙含量遥感反演最优模型，反演研究区内的悬移质泥沙含量数据。基于Landsat8-OLI遥感数据的反演结果显示：2014-2018年，非汛期悬移质泥沙含量主要在25mg/L~50mg/L之间，比较稳定，汛期悬移质泥沙含量在600mg/L~800mg/L之间浮，略微呈现下降趋势；基于Sentinel2-MSI数据的反演结果显示：2016-2018年，龙川江悬移质泥沙含量年内变化较为明显，第一季度至第二季度变化较小，第二季度至第三季度含沙量剧增，第三季度至第四季度含量骤减。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 99 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/33950]  |
| 专题 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨佳. 山区河流悬移质泥沙含量遥感反演研究—以龙川江为例[D]. 成都. 中国科学院大学. 2019. |
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