基于MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度反演：支持向量机和回归模型比较

作者： 侯秀秀  来源：武汉大学 年份：2010 文献类型 ：学位论文 关键词： 回归模型  支持向量机  遥感定量反演  核函数  悬浮泥沙浓度 

描述：随着地理信息科学和计算科学等的不断发展，采用遥感手段对水质参数进行定量反演这一研究逐渐被提上日程并取得一系列进展。鄱阳湖是一个复杂庞大的动态生态系统，其悬浮泥沙含量作为一项基本的水质参数对水体光学性质及水动力作用都有重要影响。因此，对鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度的反演研究对湖泊生态功能研究以及人类活动监测极具重要意义。 本论文以鄱阳湖悬浮泥沙浓度定量遥感反演为例，首先介绍了悬浮泥沙浓度定量遥感反演的研究背景和意义，从定量遥感反演模型、遥感数据以及支持向量机应用等方面概述了国内外在水体水质以及悬浮泥沙浓度定量反演方面的研究现状；其次，论述了悬浮泥沙浓度遥感定量反演的反演模型，阐述了支持向量机理论，尤其是是支持向量回归理论的基本原理以及在回归模型建立方面的应用。第三，在理论研究的基础上，运用支持向量机方法和传统的统计回归建模方法分别建立悬浮泥沙浓度反演模型，并用独立的数据进行模型的检验，进而进行方法的比较。结果显示：利用30个样本建立的10个支持向量机模型和3类33个统计回归模型中，拟合度最高的是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率的遥感悬浮泥沙指数变换为输入量，基于nu-SVM模型建立的支持向量回归模型，其R2≈0.95，模型的均方根误差为RMSE≈11.68mg/L，而最好的传统方法建立的模型是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率线性组合为自变量建立的指数模型SSC=0.28947*exp(34.18970*Red_250-8.93235*Infrared_250+7.78678*Blue_500+1.41766*Green_500)其R2≈0.93，RMSE≈11.56mg/L。但利用独立数据进行模型检验发现，SVM模型预测值有较大的偏差，而传统方法的验证结果精度相对较高。因此我们认为：尽管SVM在很多应用中取得了成功，但我们测试的SVM模型较传统方法相比并未获得理想的结果。

全文：随着地理信息科学和计算科学等的不断发展，采用遥感手段对水质参数进行定量反演这一研究逐渐被提上日程并取得一系列进展。鄱阳湖是一个复杂庞大的动态生态系统，其悬浮泥沙含量作为一项基本的水质参数对水体光学性质及水动力作用都有重要影响。因此，对鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度的反演研究对湖泊生态功能研究以及人类活动监测极具重要意义。 本论文以鄱阳湖悬浮泥沙浓度定量遥感反演为例，首先介绍了悬浮泥沙浓度定量遥感反演的研究背景和意义，从定量遥感反演模型、遥感数据以及支持向量机应用等方面概述了国内外在水体水质以及悬浮泥沙浓度定量反演方面的研究现状；其次，论述了悬浮泥沙浓度遥感定量反演的反演模型，阐述了支持向量机理论，尤其是是支持向量回归理论的基本原理以及在回归模型建立方面的应用。第三，在理论研究的基础上，运用支持向量机方法和传统的统计回归建模方法分别建立悬浮泥沙浓度反演模型，并用独立的数据进行模型的检验，进而进行方法的比较。结果显示：利用30个样本建立的10个支持向量机模型和3类33个统计回归模型中，拟合度最高的是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率的遥感悬浮泥沙指数变换为输入量，基于nu-SVM模型建立的支持向量回归模型，其R2≈0.95，模型的均方根误差为RMSE≈11.68mg/L，而最好的传统方法建立的模型是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率线性组合为自变量建立的指数模型SSC=0.28947*exp(34.18970*Red_250-8.93235*Infrared_250+7.78678*Blue_500+1.41766*Green_500)其R2≈0.93，RMSE≈11.56mg/L。但利用独立数据进行模型检验发现，SVM模型预测值有较大的偏差，而传统方法的验证结果精度相对较高。因此我们认为：尽管SVM在很多应用中取得了成功，但我们测试的SVM模型较传统方法相比并未获得理想的结果。

鄱阳湖湿地植被的多源影像数据融合制图

作者： 纪卓娅  来源：武汉大学 年份：2009 文献类型 ：学位论文 关键词： Brovey变换  影像融合  植物群落  IHS变换 

描述：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

全文：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

鄱阳湖湿地植被的多源影像数据融合制图

作者： 纪卓娅  来源：武汉大学 年份：2009 文献类型 ：学位论文 关键词： Brovey变换  影像融合  植物群落  IHS变换 

描述：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

全文：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

基于MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度反演：支持向量机和回归模型比较

作者： 侯秀秀  来源：武汉大学 年份：2010 文献类型 ：学位论文 关键词： 回归模型  支持向量机  遥感定量反演  核函数  悬浮泥沙浓度 

描述：随着地理信息科学和计算科学等的不断发展，采用遥感手段对水质参数进行定量反演这一研究逐渐被提上日程并取得一系列进展。鄱阳湖是一个复杂庞大的动态生态系统，其悬浮泥沙含量作为一项基本的水质参数对水体光学性质及水动力作用都有重要影响。因此，对鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度的反演研究对湖泊生态功能研究以及人类活动监测极具重要意义。 本论文以鄱阳湖悬浮泥沙浓度定量遥感反演为例，首先介绍了悬浮泥沙浓度定量遥感反演的研究背景和意义，从定量遥感反演模型、遥感数据以及支持向量机应用等方面概述了国内外在水体水质以及悬浮泥沙浓度定量反演方面的研究现状；其次，论述了悬浮泥沙浓度遥感定量反演的反演模型，阐述了支持向量机理论，尤其是是支持向量回归理论的基本原理以及在回归模型建立方面的应用。第三，在理论研究的基础上，运用支持向量机方法和传统的统计回归建模方法分别建立悬浮泥沙浓度反演模型，并用独立的数据进行模型的检验，进而进行方法的比较。结果显示：利用30个样本建立的10个支持向量机模型和3类33个统计回归模型中，拟合度最高的是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率的遥感悬浮泥沙指数变换为输入量，基于nu-SVM模型建立的支持向量回归模型，其R2≈0.95，模型的均方根误差为RMSE≈11.68mg/L，而最好的传统方法建立的模型是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率线性组合为自变量建立的指数模型SSC=0.28947*exp(34.18970*Red_250-8.93235*Infrared_250+7.78678*Blue_500+1.41766*Green_500)其R2≈0.93，RMSE≈11.56mg/L。但利用独立数据进行模型检验发现，SVM模型预测值有较大的偏差，而传统方法的验证结果精度相对较高。因此我们认为：尽管SVM在很多应用中取得了成功，但我们测试的SVM模型较传统方法相比并未获得理想的结果。

全文：随着地理信息科学和计算科学等的不断发展，采用遥感手段对水质参数进行定量反演这一研究逐渐被提上日程并取得一系列进展。鄱阳湖是一个复杂庞大的动态生态系统，其悬浮泥沙含量作为一项基本的水质参数对水体光学性质及水动力作用都有重要影响。因此，对鄱阳湖水体悬浮泥沙浓度的反演研究对湖泊生态功能研究以及人类活动监测极具重要意义。 本论文以鄱阳湖悬浮泥沙浓度定量遥感反演为例，首先介绍了悬浮泥沙浓度定量遥感反演的研究背景和意义，从定量遥感反演模型、遥感数据以及支持向量机应用等方面概述了国内外在水体水质以及悬浮泥沙浓度定量反演方面的研究现状；其次，论述了悬浮泥沙浓度遥感定量反演的反演模型，阐述了支持向量机理论，尤其是是支持向量回归理论的基本原理以及在回归模型建立方面的应用。第三，在理论研究的基础上，运用支持向量机方法和传统的统计回归建模方法分别建立悬浮泥沙浓度反演模型，并用独立的数据进行模型的检验，进而进行方法的比较。结果显示：利用30个样本建立的10个支持向量机模型和3类33个统计回归模型中，拟合度最高的是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率的遥感悬浮泥沙指数变换为输入量，基于nu-SVM模型建立的支持向量回归模型，其R2≈0.95，模型的均方根误差为RMSE≈11.68mg/L，而最好的传统方法建立的模型是以可见光红、蓝、绿、近红外4个波段反射率线性组合为自变量建立的指数模型SSC=0.28947*exp(34.18970*Red_250-8.93235*Infrared_250+7.78678*Blue_500+1.41766*Green_500)其R2≈0.93，RMSE≈11.56mg/L。但利用独立数据进行模型检验发现，SVM模型预测值有较大的偏差，而传统方法的验证结果精度相对较高。因此我们认为：尽管SVM在很多应用中取得了成功，但我们测试的SVM模型较传统方法相比并未获得理想的结果。

鄱阳湖湿地植被的多源影像数据融合制图

作者： 纪卓娅  来源：武汉大学 年份：2009 文献类型 ：学位论文 关键词： Brovey变换  影像融合  植物群落  IHS变换 

描述：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

全文：全球湿地资源由于人类的活动正以惊人的速度减少。比起高花费的野外调查，随着遥感科学以及地理信息系统的发展，基于监测植物群落的湿地管理变得更加有效率。然而，光学遥感不总是能够正确地区分出湿地植物群落

基于辐射传输机理的鄱阳湖悬浮颗粒物浓度遥感反演研究

作者： 陈莉琼  来源：武汉大学 年份：2011 文献类型 ：学位论文 关键词： 水色遥感  辐射传输模型  光学浅水区  鄱阳湖  悬浮颗粒物 

描述：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

全文：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

基于辐射传输机理的鄱阳湖悬浮颗粒物浓度遥感反演研究

作者： 陈莉琼  来源：武汉大学 年份：2011 文献类型 ：学位论文 关键词： 水色遥感  辐射传输模型  光学浅水区  鄱阳湖  悬浮颗粒物 

描述：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

全文：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

基于辐射传输机理的鄱阳湖悬浮颗粒物浓度遥感反演研究

作者： 陈莉琼  来源：武汉大学 年份：2011 文献类型 ：学位论文 关键词： 水色遥感  辐射传输模型  光学浅水区  鄱阳湖  悬浮颗粒物 

描述：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

全文：的工作以及取得的创新性成果主要体现在如下几个方面：1.鄱阳湖水体光学特性的观测与测量方法研究：通过分析2005年、2008年、2009年、2011年四个航次的观测,研究了鄱阳湖水体观测方法的适用性

基于GIS的鄱阳湖二维水质模型实现与应用

作者： 邹绍刚  来源：武汉大学 年份：2007 文献类型 ：学位论文 关键词： 地理信息系统  二维水质模型  鄱阳湖  水文模型 

描述：随着经济的发展和城市化进程的加快，工业废水和生活污水的排放量也日益增大，使我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染，湖泊水环境的保护工作已刻不容缓。湖泊水环境数学模型可以模拟湖泊水动力特征和水质变化规律，为湖泊水环境保护工作提供科学依据，是开展湖泊水环境保护的一个重要技术手段。要解决水环境问题，一要靠环境管理决策的科学化；二要靠环境科学技术的现代化。水质信息系统的建立是进行水质监控、管理和规划治理的重要技术手段。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，作为一个强大的信息处理和表达工具，将其与水环境模型相集成，具有不可替代的好处。 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，随着江西省经济的发展，鄱阳湖水质有逐年恶化的趋势。本文主要任务是建立鄱阳湖水质模拟信息系统，为水质监控、管理和规划治理提供先进的技术手段，从GIS与水质模型的结合和水质模拟信息系统在鄱阳湖水质模拟中的应用两个方面展开了研究。 本文针对目前多数研究中GIS与水质模型的结合基本上还处于松散结合的问题，旨在寻求GIS与水质模型紧密结合的途径，并为实际的水质模拟做出贡献。以中国内陆最大的淡水湖泊鄱阳湖做为研究对象，探讨了二维水质模型与GIS深层次集成的方法。结合目前GIS的前沿技术，包括组件开发技术，网络GIS技术以及空间可视化技术,将平面二维水质模型嵌入到GIS中，开发基于GIS的二维湖泊水质模拟系统。与前人的GIS与水质模型松散结合的系统不同，本系统的目标是最大限度的提高GIS和水质模型结合的广度和深度，充分利用GIS在空间数据采集，处理，分析以及表达方面的强大功能，使其对水质模拟发挥出最大的作用。 本文最后以鄱阳湖为研究区域开展了水质模拟系统应用研究。根据鄱阳湖五河入湖带入的污染物含量的情况，模拟污染物在湖区内的浓度分布以及随时间的变化过程，以此为基础，分析和评价鄱阳湖地区的水质状况。并以2003年的实测数据对系统做了验证研究。研究表明，目前鄱阳湖水质总体良好，由于鄱阳湖水质主要受五河影响，因此各污染物的高浓度区域都处在五河尤其是赣江、抚河等污水排放量大的河流入湖口附近，湖中心区域水质状况明显优于河口附近。鄱阳湖水质保护的关键，在于控制污染物直接排放进入河道。

全文：随着经济的发展和城市化进程的加快，工业废水和生活污水的排放量也日益增大，使我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染，湖泊水环境的保护工作已刻不容缓。湖泊水环境数学模型可以模拟湖泊水动力特征和水质变化规律，为湖泊水环境保护工作提供科学依据，是开展湖泊水环境保护的一个重要技术手段。要解决水环境问题，一要靠环境管理决策的科学化；二要靠环境科学技术的现代化。水质信息系统的建立是进行水质监控、管理和规划治理的重要技术手段。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，作为一个强大的信息处理和表达工具，将其与水环境模型相集成，具有不可替代的好处。 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，随着江西省经济的发展，鄱阳湖水质有逐年恶化的趋势。本文主要任务是建立鄱阳湖水质模拟信息系统，为水质监控、管理和规划治理提供先进的技术手段，从GIS与水质模型的结合和水质模拟信息系统在鄱阳湖水质模拟中的应用两个方面展开了研究。 本文针对目前多数研究中GIS与水质模型的结合基本上还处于松散结合的问题，旨在寻求GIS与水质模型紧密结合的途径，并为实际的水质模拟做出贡献。以中国内陆最大的淡水湖泊鄱阳湖做为研究对象，探讨了二维水质模型与GIS深层次集成的方法。结合目前GIS的前沿技术，包括组件开发技术，网络GIS技术以及空间可视化技术,将平面二维水质模型嵌入到GIS中，开发基于GIS的二维湖泊水质模拟系统。与前人的GIS与水质模型松散结合的系统不同，本系统的目标是最大限度的提高GIS和水质模型结合的广度和深度，充分利用GIS在空间数据采集，处理，分析以及表达方面的强大功能，使其对水质模拟发挥出最大的作用。 本文最后以鄱阳湖为研究区域开展了水质模拟系统应用研究。根据鄱阳湖五河入湖带入的污染物含量的情况，模拟污染物在湖区内的浓度分布以及随时间的变化过程，以此为基础，分析和评价鄱阳湖地区的水质状况。并以2003年的实测数据对系统做了验证研究。研究表明，目前鄱阳湖水质总体良好，由于鄱阳湖水质主要受五河影响，因此各污染物的高浓度区域都处在五河尤其是赣江、抚河等污水排放量大的河流入湖口附近，湖中心区域水质状况明显优于河口附近。鄱阳湖水质保护的关键，在于控制污染物直接排放进入河道。

基于GIS的鄱阳湖二维水质模型实现与应用

作者： 邹绍刚  来源：武汉大学 年份：2007 文献类型 ：学位论文 关键词： 地理信息系统  二维水质模型  鄱阳湖  水文模型 

描述：随着经济的发展和城市化进程的加快，工业废水和生活污水的排放量也日益增大，使我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染，湖泊水环境的保护工作已刻不容缓。湖泊水环境数学模型可以模拟湖泊水动力特征和水质变化规律，为湖泊水环境保护工作提供科学依据，是开展湖泊水环境保护的一个重要技术手段。要解决水环境问题，一要靠环境管理决策的科学化；二要靠环境科学技术的现代化。水质信息系统的建立是进行水质监控、管理和规划治理的重要技术手段。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，作为一个强大的信息处理和表达工具，将其与水环境模型相集成，具有不可替代的好处。 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，随着江西省经济的发展，鄱阳湖水质有逐年恶化的趋势。本文主要任务是建立鄱阳湖水质模拟信息系统，为水质监控、管理和规划治理提供先进的技术手段，从GIS与水质模型的结合和水质模拟信息系统在鄱阳湖水质模拟中的应用两个方面展开了研究。 本文针对目前多数研究中GIS与水质模型的结合基本上还处于松散结合的问题，旨在寻求GIS与水质模型紧密结合的途径，并为实际的水质模拟做出贡献。以中国内陆最大的淡水湖泊鄱阳湖做为研究对象，探讨了二维水质模型与GIS深层次集成的方法。结合目前GIS的前沿技术，包括组件开发技术，网络GIS技术以及空间可视化技术,将平面二维水质模型嵌入到GIS中，开发基于GIS的二维湖泊水质模拟系统。与前人的GIS与水质模型松散结合的系统不同，本系统的目标是最大限度的提高GIS和水质模型结合的广度和深度，充分利用GIS在空间数据采集，处理，分析以及表达方面的强大功能，使其对水质模拟发挥出最大的作用。 本文最后以鄱阳湖为研究区域开展了水质模拟系统应用研究。根据鄱阳湖五河入湖带入的污染物含量的情况，模拟污染物在湖区内的浓度分布以及随时间的变化过程，以此为基础，分析和评价鄱阳湖地区的水质状况。并以2003年的实测数据对系统做了验证研究。研究表明，目前鄱阳湖水质总体良好，由于鄱阳湖水质主要受五河影响，因此各污染物的高浓度区域都处在五河尤其是赣江、抚河等污水排放量大的河流入湖口附近，湖中心区域水质状况明显优于河口附近。鄱阳湖水质保护的关键，在于控制污染物直接排放进入河道。

全文：随着经济的发展和城市化进程的加快，工业废水和生活污水的排放量也日益增大，使我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染，湖泊水环境的保护工作已刻不容缓。湖泊水环境数学模型可以模拟湖泊水动力特征和水质变化规律，为湖泊水环境保护工作提供科学依据，是开展湖泊水环境保护的一个重要技术手段。要解决水环境问题，一要靠环境管理决策的科学化；二要靠环境科学技术的现代化。水质信息系统的建立是进行水质监控、管理和规划治理的重要技术手段。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，作为一个强大的信息处理和表达工具，将其与水环境模型相集成，具有不可替代的好处。 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，随着江西省经济的发展，鄱阳湖水质有逐年恶化的趋势。本文主要任务是建立鄱阳湖水质模拟信息系统，为水质监控、管理和规划治理提供先进的技术手段，从GIS与水质模型的结合和水质模拟信息系统在鄱阳湖水质模拟中的应用两个方面展开了研究。 本文针对目前多数研究中GIS与水质模型的结合基本上还处于松散结合的问题，旨在寻求GIS与水质模型紧密结合的途径，并为实际的水质模拟做出贡献。以中国内陆最大的淡水湖泊鄱阳湖做为研究对象，探讨了二维水质模型与GIS深层次集成的方法。结合目前GIS的前沿技术，包括组件开发技术，网络GIS技术以及空间可视化技术,将平面二维水质模型嵌入到GIS中，开发基于GIS的二维湖泊水质模拟系统。与前人的GIS与水质模型松散结合的系统不同，本系统的目标是最大限度的提高GIS和水质模型结合的广度和深度，充分利用GIS在空间数据采集，处理，分析以及表达方面的强大功能，使其对水质模拟发挥出最大的作用。 本文最后以鄱阳湖为研究区域开展了水质模拟系统应用研究。根据鄱阳湖五河入湖带入的污染物含量的情况，模拟污染物在湖区内的浓度分布以及随时间的变化过程，以此为基础，分析和评价鄱阳湖地区的水质状况。并以2003年的实测数据对系统做了验证研究。研究表明，目前鄱阳湖水质总体良好，由于鄱阳湖水质主要受五河影响，因此各污染物的高浓度区域都处在五河尤其是赣江、抚河等污水排放量大的河流入湖口附近，湖中心区域水质状况明显优于河口附近。鄱阳湖水质保护的关键，在于控制污染物直接排放进入河道。