内陆水体总氮_总磷浓度高光谱遥感实验研究
多光谱遥感监测方法在内陆水体水质检测中的应用研究
多光谱遥感监测方法在内陆水体水质检测中的应用研究在水资源问题日渐严峻的形势下，我国在水体水质检测方面的研究力度不断加强，目前水质检测已经成为了社会发展中一个极为关键的问题，特别是内陆水体，它直接影响到居民的生产与生活，遥感检测技术是目前应用最为广泛的技术种类之一，它具有速度快、成本低的优势，因此非常适合在长期动态化的检测工作中应用。
本文针对多光谱遥感检测方法在内陆水体水质检测中的应用进行几方面分析。
标签：多光谱遥感检测；内陆水体水质检测；应用研究引言水是生态系统中的核心部分，是生态系统得以稳定、健康发展的物质基础，在21世纪，社会可持续发展战略中，水资源的治理和维护是一项必须要坚持贯彻和执行的任务。
水质检测是针对水资源中各种物质的含量进行分析，从中得出有害物质与有利物质的比例，进而划分出哪些是可以引用的水资源，哪些是需要进行处理的水资源。
随着我国水质检测技术的发展，遥感技术得以出现，该技术在内陆水体水质检测评价中开始普及和应用，同时取得了良好的检测效果，该项技术的检测范围广泛，成本低廉，优势非常明显。
1、研究的意义在生态系统中，水是最为关键的要素，它与地球环境中的其他要素共同奠定了人们生存与发展的基础。
但是目前从世界范围来看，水体污染问题已经不容忽视，在未来的发展战略中，水质检测以及治理已经被列入了一个主要行列，水资源是有限的，它随着人们的破坏以及不合理利用会逐渐减少，目前我们所看到的是水体污染问题，但是如果不加以重视和质量，那么污染就会无休无止的蔓延，最终将会导致人类失去基本的生存条件。
在这样的背景下，水质检测的重要越来越凸显，它作为评价水质以及水污染防止的主要依据，在水体污染越发严峻的情况下，必须要加大力度开展工作，体别是在内陆水体的检测上，必须要做到及时、准确。
从国内情况来看，我国各级地方环保部门、水流部门已经建立了有机联系，在水质检测上基本是采用定点剖面、长期监测的方式进行水质分析，这种方式虽然能够取得一定的效果，但是却受到人力、物力以及天气条件等众多因素的影响，很难保障检测数据的准确性与可靠性，同时这种检测方法的成本高，效率低。
高光谱遥感技术监测内陆水体氮磷中的应用
为水体内部散射的辐射 能，反 映 水 体 内 部 组 成；Ｌｂ 为 水 底 反 射 的 能量，反映水体底质特征。
采用水面以上测量法，光谱仪接收到的总信号 Ｌｓｗ组成为： Ｌｓｗ ＝Ｌｗ ＋ｒＬｓｋｙ＋Ｌｗｃ＋Ｌｇ。
其中，Ｌｗ 进入水体又被水体散射回来进入仪器的辐射能，包 括水体内部散射和水底反射的辐射能、水面反射的辐射能；ｒＬｓｋｙ为 水面反射的能量，ｒ为气—水界面反射率；Ｌｗｃ为海面白帽的信息； Ｌｇ为水面波浪对太阳直射光的随机反射。
遥感技术监测水体氮磷，是运用遥感技术对海洋、内陆等水 ２．２ 高光谱数据采集器分类
体的氮磷成分开展探测与研究。水体中氮磷含量对太阳光的特
现阶段，国内外大 量 使 用 的 高 光 谱 数 据 采 集 器 分 两 类，分 别
定波长的吸收及反射特征与水体其他组分不同，并能经传感器捕 是成像光谱仪和非成像光谱仪。成像光谱仪主要运用于不同高
ＤｏｎｇＣｈａｎｇｓｈｕａｉ ＧｅＹａｎｈｕｉ ＬｉｕＹｏｕｂｏ
（ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０３５７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｔｔｉｎｇ，ｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｉｎｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔａｎｄｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｒａｄａｒｉｎａｄｖａｎｃｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ
关键词：高光谱遥感，氮磷，内陆水体
中图分类号：Ｘ８３２
文献标识码：Ａ
水体氮磷含量是定义水质的重要指标之一，也是水体富营养 化的主要致因。传统的监测方法需对水样进行高温高压消解，费 时耗力［１］，且传统的水质监测手段无法满足对于未知水域水质的 大面积、时效性的动态监测要求。
高光谱遥感技术在环境监测中的应用与案例分析
高光谱遥感技术在环境监测中的应用与案例分析一、引言高光谱遥感技术是一种通过采集物体表面反射和辐射的连续光谱信息来获取物质光学特征的技术。
由于其高灵敏度和高分辨率的特点，高光谱遥感技术在环境监测领域广泛应用。
本文将介绍高光谱遥感技术的原理，并通过案例分析探讨其在环境监测中的应用。
二、高光谱遥感技术原理高光谱遥感技术基于物体反射光谱的原理，通过获取物质的光谱特征来进行识别和分析。
传统的遥感技术只能采集三个波段的光谱信息，而高光谱遥感技术则能够采集上百个波段的连续光谱信息。
这种连续光谱信息包含了物体的细微差异，可以更准确地判断物质的组成、含量和状态。
高光谱遥感技术的获取方式多样，包括航空航天遥感技术、卫星遥感技术和无人机遥感技术等。
不同的获取方式适用于不同的场景和需求，可以根据实际情况选择最合适的方式。
三、高光谱遥感技术在环境监测中的应用案例1. 水质监测高光谱遥感技术能够对水体中的溶解性有机物、氨氮、总磷等进行准确测量，通过光谱信息分析可以检测水体中污染物的种类和浓度，为水质监测提供了有力的手段。
例如，在某湖泊水质监测项目中，高光谱遥感技术被应用于测定水中蓝藻的浓度，通过对蓝藻光谱信息的分析，可以实时掌握湖泊蓝藻的分布情况，及时采取治理措施。
2. 土壤环境监测土壤的质量对于农业生产和生态保护至关重要，而高光谱遥感技术可以在更大范围内对土壤环境进行监测和评价。
通过解析土壤的光谱反射特征，可以获得土壤养分含量、重金属污染程度以及土壤湿度等信息。
在一次农业生产中，高光谱遥感技术被应用于实时监测农田土壤的湿度，帮助农民及时调整灌溉措施，提高农作物的生产效率。
3. 空气质量监测空气质量是城市环境监测的重要指标之一，高光谱遥感技术可以通过监测大气中的气体成分和颗粒物浓度来评估空气质量。
例如，某城市在空气质量监测中应用高光谱遥感技术，通过对大气悬浮颗粒物的光谱信息进行分析，能够实时监测并预测空气中颗粒物的释放源和传输路径，为城市环保管理提供科学依据。
高光谱遥感成像技术及在水环境监测中的应用研究
高光谱遥感成像技术及在水环境监测中的应用研究摘要：在我国环境保护工作不断推进的背景下，关于水环境的保护力度全面提升，为了确保水环境质量，提升水环境保护决策科学性，需要做好对水环境的监测工作，采用科学的监测方法，确保水环境中基本情况能够及时掌握，其中高光谱遥感成像技术具有良好的应用效果，能够有效提升水环境监测效果，所以需要掌握该技术的应用要点。
因此，本文将对高光谱遥感成像技术及在水环境监测中的应用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对环境保护工作有所帮助。
关键词：高光谱；遥感成像技术；水环境；监测工作；具体应用在我国社会经济高速发展的过程中，工业生产等领域排放的污水、污染物等导致部分地区的水环境遭受严重破坏，对生态环境造成了很大威胁，所以需要做好水环境保护工作。
监测是保护水环境的基础，通过监测能够获取水环境中的基础信息，掌握水环境的污染现状，以此为基础制定更为科学的保护策略，所以必须确保水环境监测效率与准确性，高光谱遥感成像技术在水环境监测中具有良好的应用效果，能够全面提升监测工作效率与质量。
1在泥沙含量监测中的应用可行性分析1.1试验过程本次试验采集黄土高原中不同类型的土壤，包括腐殖质土、黄土以及河床冲积土等，通过分析天平称量定量土壤，以此加入定量的水体中，搅拌均匀后采用细分光谱仪测试水体的光谱，对结果数据进行分析，主要分析的内容为：水泥泥沙含量与光谱反射关系；通过发射率计算水中泥沙含量的可行性与最佳波段。
1.2结果分析在对黄土、积钙红黏土、河床冲积土以及腐殖质土的分析中，结果证明土壤含量与1350—1360nm、1550—1850nm范围中水体反射率具有良好的线性关系，腐殖质土在1700nm区域的线性回归精度最高；指数拟合与对数拟合整体平均误差相比于线性拟合误差更大，以1350nm为界限，波长低于该数值时，指数拟合平均误差低于对数拟合平均误差，波长超过该数值时，指数拟合平均误差高于对数拟合平均误差；在1350—1380nm、1550—1850nm中，反射率可以较为精确地预测水中的腐殖质土含量；在901—911nm、1066—1068nm范围内，波长发射率可以对水体中的黄土、粉砂含量进行准确预测，且第一个范围的预测精准性更高。
水质检测中总氮、总磷联合测定方法验证
水质检测中总氮、总磷联合测定方法验证作者：陆海霞来源：《科技传播》2014年第10期摘要本文介绍总氮、总磷联合测定的一种方法。
实验中，调整了消解过程的氧化剂用量和酸度，以含有氮和磷的混合标准溶液配制一系列标准样品，经高温、高压消解后，分别进行比色，测定样品。
关键词总氮和总磷；氧化剂；常规方法；回收率；联合测定中图分类号X832 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0138-021 概述1.1 总氮的测定（常规方法）总氮是水体中有机氮及无机氮化物（氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮）之和。
测定总氮的常规方法是应用碱式过硫酸盐氧化法。
120℃碱性条件，K2S2O8+H20→2KHSO4+1/2O2KHSO4→K++HSO4-，HSO4ˉ→H++SO42ˉ，氢氧根离子中和氢离子使过硫酸钾分解完全，用过硫酸盐做氧化剂，在120℃左右消解30min，使水体中氨氮、亚硝酸盐氮被氧化成硝酸盐氮，也使水体中大部分的有机氮化合物氧化成硝酸盐氮，在氧化液pH约为2的条件下，用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处，用10mm石英比色皿测定吸光度值而求得总氮含量。
1.2 总磷的测定（常规方法）总磷是水体中各种无机磷（主要是正磷酸盐及缩合磷酸盐）和有机磷酸盐之和。
测定总磷的常规方法是应用酸式过硫酸盐氧化法。
总磷分析分成二步，第一步为总磷氧化，在酸性条件下，应用过硫酸盐做强氧化剂，在120℃氧化30min，使水体中的无机磷酸盐及有机磷酸盐氧化成正磷酸盐。
第二步是显色，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑钾反应生成磷酸杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原生成蓝色络合物，即磷钼蓝。
在700nm波长处，30mm玻璃比色皿条件下测其吸光度值而求得总磷含量。
1.3 用过硫酸盐法联合测定总氮和总磷现在水体监测时，往往要求同时测定水体中的总氮和总磷，分别测定这二个项目既耗时又增加成本。
采用《环境科学》中刊登的“用过硫酸盐氧化法同时测定水体中的总氮和总磷”这个方法，既简便又高效。
内陆小型湖泊水体氮磷的高光谱遥感估算
内陆小型湖泊水体氮磷的高光谱遥感估算怀红燕;刘俊鑫;顾万花;方宁【摘要】利用ASD地物光谱仪进行淀山湖水体的反射光谱测量,并结合同步表层水体采样的氮磷浓度数据,分析氮磷浓度和水体高光谱遥感反射率之间的相关关系,建立了单波段,一阶微分模型和波段比值等氮磷浓度估算模型.研究结果表明,一阶微分模型和波段比值模型可以有效地消除噪声,提高模型的估算精度.所建立的模型对于基于遥感技术进行水体氮磷的监测具有一定的参考价值.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2015(033)011【总页数】5页(P2011-2015)【关键词】总氮;总磷;高光谱;淀山湖【作者】怀红燕;刘俊鑫;顾万花;方宁【作者单位】上海市环境监测中心,上海200030;北京大学环境科学与工程系,北京100871;无锡市产品质量监督检验中心,江苏无锡214101;上海勘测设计研究院有限公司,上海201100【正文语种】中文【中图分类】TP79;X87氮磷是湖泊生态系统重要的营养物质，也是衡量水体水质优劣，评价湖泊富营养化的重要指标之一，因此对于水体氮磷浓度的监测具有十分重要的现实意义.传统的监测方法为现场采样，进行实验室分析，这种方法费时较长，且难以满足大范围实时等监测要求.遥感监测具有简便、快速、大范围、实时、周期性等优点，正越来越多地被用来进行水体氮磷浓度的监测［1］.对于氮磷浓度的遥感估算模型而言，许多学者利用多光谱卫星遥感数据进行水体（TN）TP浓度的监测研究.王学军等通过主成分分析和波段组合分析，给出了氮磷指标的最佳估算方式［2］.曹志勇等人以沧州大浪淀水库为研究主体，将水体TM影像与实测数据进行分析处理，发现总氮（TN）含量与（TM3+TM4）相关性最高［3］.雷坤等人利用CBERS-1的CCD数据和准同步地面监测数据得出总氮估算的特征波段组合［4］.童小华等利用TM数据建立了黄浦江上游水域总磷（TP）和总氮的反演模型，得出总磷与TM影像的第2，第4波段反射率比值的相关性较高，总氮与第5波段的反射率相关性高［5］.由于高光谱数据的光谱分辨率高，适于微量水质参数的遥感反演，因此正越来越多地用于遥感微量水质参数的监测［6］.对于相对研究较少的氮、磷的遥感反演，巩彩兰通过单波段光谱反射率与水质指标的关系和归一化反射率一阶微分与水质指标关系两个方面的研究，得出总氮的特征波段分别在656.53 nm和880 nm附近［7］.刘征等分析黄壁庄水库水体反射光谱特征的基础上，表现在595 nm和873 nm波段反射率的一阶微分与总氮浓度有较好的相关性［8］.而王婷等则利用高光谱数据和鄱阳湖水质参数建立了总磷和总氮的一元线性估测模型，发现总氮的特征波长在750 nm处，总氮的特征波长在764 nm处［9］.总体而言，由于氮磷对光谱反射特征影响的微弱性，故总体估算精度不高，其模型方法也处于探索并逐步成熟的阶段.而利用高光谱技术进行磷氮浓度的估算是可以探索的道路，因此，本研究基于上海辖区内的淀山湖水体，利用实测高光谱数据与总氮总磷的实地采样数据，对该区域氮、磷参数的遥感估算模型进行研究.1.1 研究区概况淀山湖位于上海、江苏、浙江交界处，北纬30°59′～31°16′，东经120°53′～121°17′.淀山湖湖区近似葫芦形，地势自西向东倾斜，环湖四周湖荡星罗棋布，河流交织［10］.河水由西部注入湖内，其中较大的进水口为急水港.东部的拦路港为最大的出水港，约占湖泊总出水量的71%.湖水东泄，经黄浦江注入东海.淀山湖是太湖流域重要的下泄通道和上海市区的最大湖泊.作为黄浦江上游来水的主要水源之一，是上海市地表水监测的重点之一［11-12］.1.2 数据获取及预处理现场实验于2010年9月7-8日在淀山湖湖区选取31个监测点，采样点分布如图1（a）所示.监测项目包括总氮、总磷、叶绿素a，透明度等水质参数，采集的水样在实验室进行分析处理.总氮总磷的监测采用分光光度法，光谱数据测量采用美国ASD公司Fieldspec HandHeld手持便携式光谱分析仪.波长范围为350～1075 nm，光谱通过仪器内部软件自动输出光谱间隔为1 nm，测量时天气晴朗，无云遮挡.测量高度为离水面1 m处，对同一目标进行至少10次测量取平均值作为样点的光谱.图1（b）为实测光谱反射率曲线.2.1 单波段氮磷估算高光谱反射率和总氮总磷参数的相关性分析是找到敏感波段并建立特征波段组合算法的关键.研究首先进行两者的相关性分析，得到的各波段光谱反射率与总磷总氮浓度的相关系数（R）如图2.对于总氮而言，在400～900 nm波长范围内，其浓度与光谱反射率成正相关，相关系数0.2～0.6范围内波动，从400～550 nm波长范围，相关性系数逐渐变小，550～700 nm波长范围相关系数逐渐变大，在682 nm波长时达到相关系数极大值.在708～900 nm波长相关系数受噪声影响明显.对于总磷而言，其浓度与光谱反射率呈现负相关.对于总氮取相关性最大的682 nm遥感反射率为自变量，总氮浓度为因变量.对于总磷，以576 nm遥感反射率为自变量，总磷浓度为因变量，进行线性回归，表1为总氮总磷的单波段线性模型和相关系数.从表1可以看出，虽然总磷总氮浓度和光谱反射率散点分布呈现出一定的线性关系，但总体相关性不高，总氮表现出一定的相关性，但不足以满足模型实际应用.而总磷则相关性很弱.因此需要尝试基于单波段反射率的其他衍生方法.2.2 总氮总磷一阶微分算法反演光谱微分技术可以迅速地确定光谱弯曲点及最大最小反射率的波长位置.研究表明，光谱的低阶微分处理对噪声影响敏感性较低，因而在实际应用中较有效［11］.一般认为，可用一阶微分处理去除部分线性或接近线性的背景、噪声光谱对目标光谱的影响.对于现场光谱数据而言，由于其均为离散型数据，因此一阶微分的值可以通过以下公式计算：式中：r为反射率；λi+1，λi，λi-1为相邻波长；r(λi)为波长λi的一阶微分反射光谱值.此处的遥感反射率为经过平滑处理的遥感反射率值.运用此公式计算实测光谱反射率400～900 nm处的一阶微分值，从而得到光谱一阶微分与总氮总磷浓度的相关性结果如图3所示.根据图3，总氮总磷和光谱一阶微分值的相关系数远远好于单波段光谱反射率的相关系数，在400～900 nm范围内，总磷（TP）一阶微分相关性系数在0.7～0.8这个范围内，在884 nm处取得最大负相关-0.79，在647 nm处取得最大正相关0.62.对于总氮而言，相关系数在-0.6～0.8范围内波动，在588 nm处取得最大正相关，相关系数R为0.80.因此，对于总磷，以884 nm遥感反射率的一阶微分值为自变量，总磷浓度为因变量，进行一元线性回归，对于总氮，以588 nm遥感反射率的一阶微分值为自变量，总氮浓度为因变量，进行线性回归，其拟合结果如表2所示.相比单波段模型，一阶微分模型的反演精度有所提高，R2都在0.6以上，总氮浓度整体上估算精度比总磷稍高.样点在各个浓度的误差分布均匀，敏感特征波段的定位也基本与巩彩兰、刘征等的研究相同.2.3 总磷总氮波段比值算法反演波段比值法是基于高光谱遥感数据的优势可以充分发掘的方法，波段比值不仅可以消除因测量过程中的误差带来的反射率绝对值之间的普遍偏离，而且可以突出对水质参数的敏感性程度.在研究叶绿素和悬浮物的过程中，人们多采用不同波段比值法或比值回归法等提取相应浓度信息.本研究从400～900 nm的所有波段反射率的比值与总磷总氮浓度进行相关性分析，可得相应的波段比值相关性分布图4.从图4可以看出，对于总磷而言，在分子波长为600～650 nm，分母波长为450～500 nm时，其波段比值与总磷浓度呈现正相关，且相关性系数较大.对于总氮，当分子波长为500～600 nm，分母波长为400～500 nm或600～700 nm 时，其波段比值与总氮浓度呈现正相关，且相关性较强.分别选择最优的波段比值与总磷总氮浓度进行一元线性回归，其结果如表3.基于图4比值图找到的最优波段，研究进行了比值模型最终的线性方程拟合，因线性模型的结果更具有普适性，所以选择了线性模型作为最后的精度表达.图5所示的为总氮总磷估算比值模型的线性拟合结果，总体上看，总氮的估算精度已经达到了0.775 6，总磷估算的决定系数也达到了0.627，说明比值模型的精度比一阶微分模型又有提高，如此的估算精度也可大致满足日常的总氮总磷浓度的估算需要. 通过对淀山湖水体遥感反射率和总氮总磷浓度的相关性分析，得到了两种水质参数的敏感波段并进行了微分、波段比值模型的构建，研究结论如下.1）对于总氮，一阶微分模型的敏感波段为588 nm；对于总磷，一阶微分模型的敏感波段为884 nm；对总氮的估算精度总体上好于总磷.2）从估算模型的相互比较来看，单波段进行总磷总氮的反演，模型精度有限，必须通过波段间的运算来提高精度.一阶微分和波段比值模型的结果良好，通过一阶微分和波段比值的方法，可以有效地消除噪音，提高模型的精度.3）从模型的未来业务化应用潜力来看，总氮的波段比值模型的相关系数平方已达到0.775 6，经过进一步长时间序列的验证和改进，可基本满足水质监测部门基于遥感技术对总氮总磷日常监测的精度要求.【相关文献】［1］Gons H J.Optical teledetection of chlorophyll a in turbid inland waters［J］.Environ Sci Technol，1999，33（7）：1127-1132.［2］王学军，马廷.应用遥感技术监测和评价太湖水质状态［J］.环境科学，2000，21（6）：65-68.［3］曹志勇，郝海森，孙君，等.基于TM影像的微污染水质监测模型研究［J］.湖北农业科学，2011，50（13）：2647-2649.［4］雷坤，郑丙辉，王桥.基于中巴地球资源1号卫星的太湖表层水体水质遥感［J］.光谱学与光谱分析，2004，24（3）：376-380.［5］童小华，谢欢，仇雁翎，等.黄浦江上游水域的多光谱遥感水质监测与反演模型［J］.武汉大学学报：信息科学版，2006，31（10）：851-853.［6］Cloutis E A.Hyper spectral geological remote sensing：evaluation of analytical techniques［J］.Int J Remote Sensing，1996，17（12）：2215-2242.［7］巩彩兰，尹球，匡定波.黄浦江水质指标与反射光谱特征的关系分析［J］.遥感学报，2006，10（3）：910-916.［8］刘征，贺军亮，彭林，等.黄壁庄水库总氮、总磷含量与反射光谱特征的关系［J］.石家庄学院学报，2009，11（3）：45-49.［9］王婷，黄文江，刘良云，等.鄱阳湖富营养化高光谱遥感监测模型初探［J］.测绘科学，2007（4）：44-46.［10］郑晓红，汪琴.淀山湖水质状况及富营养化评价［J］.环境监测管理与技术，2009，21（2）：68-72.［11］Cheng X，Li X.Long-term changes in nutrients and phytoplankton response in Lake Dianshan，a shallow temperate lake in China［J］.J Freshwater Ecol，2010，25：549-554. ［12］宋玲玲，仇雁翎，张洪恩，等.淀山湖叶绿素a的高光谱遥感监测研究［J］.长江流域资源与环境，2007，16（1）：48-51.。
水质总氮总磷氨氮高锰酸盐指数的测定
水质总氮的测定——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法1.测定原理碱性过硫酸钾法: 过硫酸钾是强氧化剂, 在60℃以上水溶液中可进行如下分解产生原子态氧:K 2S2O8+ H2O 2 KHSO4+ [O]分解出的原子态氧在120～124℃下, 可使水样中含氮化合物的氮元素转化成硝酸盐, 消解后的溶液用紫外分光光度计于一定波长处测出吸光度, 从而计算出总氮的含量。
氮的最低检出浓度为0.050mg/L, 定上限为4mg/L。
2.水样的采集及其保存3.在水样采集后立即放入冰箱中或低于4℃的条件本保存, 但不得超过24h。
若水样的放置时间较长时, 可在1000mL水样中加入约0.5mL硫酸(p＝1.84g ／mL), 酸化到pH小于2, 并尽快测定。
4.试剂（1）碱性过硫酸钾溶液: 称取40g过硫酸钾, 另称取15g氢氧化钠溶于纯水中并稀释至1000mL, 溶液存贮于聚乙烯瓶中最长可保存一周。
（2）盐酸溶液（1+9）: 按体积比混合（3）硝酸钾标准储备溶液CN＝100mg/L：称取0.7218g在105-110℃烘箱中烘干4小时的优级纯硝酸钾溶于水中, 移至1000 mL容量瓶中, 用纯水稀释至标线在0～10℃保存, 可稳定六个月。
（4）硝酸钾标准使用液CN＝10mg/L ：用CN＝100mg/L溶液稀释10倍而得, 使用时配制。
4、仪器紫外分光光度计、具塞比色管、移液管、医用手提式蒸气灭菌器、石英比色皿。
5.实验步骤（1）标准曲线的绘制: 分别取0, 0.50, 1.00 , 2.00, 3.00, 5.00, 7.00, 8.00ml 标准使用液于25 ml比色管中, 加水至10ml标线。
（2）向比色管中加入5ml碱性过硫酸钾溶液, 用纱布和线包扎紧, 在121℃中消煮1小时, 冷却至室温。
（3）加入1ml（1+9）盐酸, 定容至25 ml, 摇匀, 用光程长10mm比色皿, 在220 nm和275nm下测定吸光度。
基于高光谱技术研究水质的叶绿素浓度、悬浮物浓度和总磷含量
基于高光谱技术研究水质的叶绿素浓度、悬浮物浓度和总磷含量摘要：水对我们的生命起着重要的作用 ,它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展中必不可缺少的重要物质资源之一。
水质污染一直是当今社会面临的重要问题之一，如何改善和治理水质污染问题，一致备受国家和人民的重视。
想要改善水污染的前提是有便捷、精准的水质监测方法。
目前，大多水质监测方法有成本高、分析时间长、操作繁琐以及消耗大量化学试剂造成二次污染等缺点。
而光谱技术有着成本低、易操作、分析效率高、方法适用性强等诸多优点[1]，体现了在水质测量中的优势，从而对解决水质污染有着极大的帮助。
本次课题将阐述以光谱特性来测量水中叶绿素浓度、悬浮物浓度和总磷含量。
关键词：水污染，近红外光谱技术，水质监测一、引言人类在生活和生产活动中都离不开水，水环境的优劣与人类健康密切相关。
但自从城镇生活污水处理严重滞后，大量未经任何处理的成活污水直接排入河流、湖库，导致很多河流、湖泊的水质都不达标，这对水环境污染构成了极大的威胁。
水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。
水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康：食品安全专家表示，污染水体中所含有的有毒有害物质，如重金属、有毒有机物等会累积在鱼体内，即使是水中的活鱼食用后也会存在很大的安全风险。
所以水环境监测成了保障人民健康的基础。
但现在水环境监测的方法，如化学法、离子选择电极法、离子色谱法、等离子体发射光谱（ICP—AES）法等中，有的操作步骤复杂、有的检验时间长、有的人力物力耗费巨大……而现场操作的监测，美国哈希系列产品精确度高、速度快，但受经济等因素的影响其应用受到限制；而国产的便携式分光光度计和试剂盒存在虽有携带方便、价格适中的优点，但大多存在检测结果精度不高的问题[2]。
与以上方法相比，光谱分析技术更具有操作简便、消耗试剂最小、重复性好、测量精度高和检测快速的优点，非常适合对环境水样的快速在线监测[3]。
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。
。
通 过 对 福 建 省长 汀 县 2 0
,
3
年的
S PO T
影像 的 实例 研 究 得 到 以下
,
BS I
进 行 植被 覆 盖 度 的估 算 影 像 阴 影信 息 的 干 扰 作用 可 以 被 削减 为 N D v l 的
,
2 ( )基于
vBs l
指数 的混 合 像元 法 估算植被覆 盖度 的总 体精 度 达 到 8 % 以上 并 且 与 经 验模 型 0
。
法 估算 的植 被覆 盖 度 非常接 近
,
( 从 空 间分 布 情 况看 研 究 区 高植被 覆 盖 主 要 分布 在 长汀 县 的西 ) 3
,
.
部 和北 部 区域 并 占到 国土 面 积 的 7 6
和 东南 部 尤 其 是沿 汀 江 两 岸 地 区
,
。
5 % ; 中等 植被覆 盖 和 低 植被 覆盖 则主 要 分布 在 长 汀 县的 中部
, , ,
关 键词
:
内陆水 体
总氮
总磷
光谱 实 验
多 山地 区植 被 粗盖 度 遥感估 算研 究
江
.
洪
‘
王钦 敏
‘
汪 小钦
‘
陈
星
2
(1 福 州 大学 数 据 挖掘与 信息 共 享 教育 部 重 点 实 验 室 福州 大 学福建 省 空 间信 息工 程 研 究中 心 福建 福州 3 5 0 0 0 2
关键 词
:
植被 覆 盖 度 ;
vB s l
指 数; 混 合 像 元法 ; 多 山 地 区
基 于 叶 片 光谱 的 森 林 叶 绿素 浓 度 反 演 研 究
焦全 军
l (
.
‘2
,
张
霞
‘
卫
征
,
‘ 2 ,
陈 良富
,
‘
张
兵
,
中 国科学院遥 感应用 研 究所遥 感信 息科学 国 家重 点实验 室 北 京
10 0 0 1 1
第 巧 届 全 国遥 感 技术 学 术交 流 会
内 陆 水 体总 氮
黄家柱
、
总 磷浓 度高 光谱 遥感 实验 研 究
龚绍 奇 韦玉 春
李云 梅
,
(南 京 市 宁海 路 1 2 号 南 京师 范 大 学 江 苏 省 地 理 信 息科 学 重点 实 验室 2
南京
,
2 10 0 9 ) 7
利用 高光 谱遥 感 技 术
,
,
通过 在 实验 室 针对 清水 和 模拟 太 湖 叶绿 素
、
、
悬浮 物 条件 下不 同 浓 度 总 氮
、
、
总 磷水 体 的光谱 测 定 探 索水 体总 氮 总 磷 与反射 光 谱特 征 的 关系 建 立 总氮 总 磷浓 度 的反 演模 型 为 内陆湖 泊
、
,
,
水 库和 河 流等大 型水 体水 质遥 感 定量 监 测提供 理 论依 据
,
。
针对 中 国南方 多 山 的特 点 本文 提 出 了 能较 好地 减 弱影像 中 山
,
l 体 阴 影和 土 壤 背 景信 息 干 扰 的 复合 植被 指 数 V B s ; 并采 用 混合 像 元 法 和经 验 模 型法 进 行 了 从植 被
指 数 到 植 被覆 盖 度 的 转 换研 究
几 点 结论 : (1 采 用 V )
对 进 一 步 地 理 解 和 模拟 森 林生 态 系统 有 重 要 意 中国
.
日
贵阳
,
,
;
2
.
中 国 科 学 院地 理 科 学 与 资源 研究 所 资源 与环 境信息 系统 国 家 重 点 实 验室 北京
,
10 0 1 0 1
)
通 过 对 国 内外 植被 覆 盖 度 估 算 方法 的 研 究 得 出 遥 感 估 算 植被 覆 盖度 的关键 在 于 : 一 是 植 被 指
,
数 的 选择 二 是 植 被 指 数转 换 方法
;
2
.
中国科 学院 研 究生 院 北 京
,
10 00 3 ) 9
、
叶 绿素 作 为光 合 作 用 的最 重要 的参 与者 交换 的重 要承 载 者
,
,
是植 物 生 产 率 的主 要 指标
,
而 森 林 作为 地 表 能量
物质
准确 估 测 森 林 地 区 的 叶绿 素浓 度 0 5 2 0 年
8 月 19 一 2 3