湿地水质参数反演研究进展
摘 要：湿地被誉为“地球之肾”。但日益严重的湿地污染导致湿地退化严重，湿地资源面临着巨大压力。随着遥感技术的迅猛发展，利用遥感技术对湿地水质进行大面积、快速、连续的监测已成为可能。同时遥感监测还能发现一些传统人工方法难以监测的污染源以及变化规律。本文在分析已有的国内外遥感监测湿地水质研究的基础上，整理了湿地水质反演主要参数的反演方法，并分析湿地水质参数反演中遇到的问题，提出相关解决措施。
关键词：遥感； 湿地； 水质监测
一、引言
作为陆地生态系统的重要组成部分的湿地是一种重要的资源，同时是自然界最富生物多样性的生态景观之一。它在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源等方面具有不可替代的作用[1]。但随着环境污染的进一步加重，导致湿地污染严重，湿地污染是湿地退化重要标志，也是中国湿地面临的最严重威胁之一。因此,必须加强湿地水质的监测和治理,并要及时准确地掌握湿地水质的变化情况。这对控制湿地水体污染、保护湿地生态、防止湿地萎缩有重要的意义和作用。湿地水体中有多种能够反映水体污染程度并且易于人工测定的水质参数。例如悬浮物、可溶性有机物、水草及浮游生物等，它们的存在极大地影响水体的反射特征，利用遥感技术可以捕捉到近岸和陆地水体复杂而且多变的光学特征[2]。比起传统的人工监测，遥感技术具有观测范围广、信息量大、获取信息快、可连续观测等优点，是目前最主要的水质参数监测手段。近三十年来也是广泛应用于湿地水质监测中。本文通过总结和分析湿地水质遥感研究的现状和问题,整理了湿地水质主演反演参数以及反演方法，以期为后续湿地水质参数反演研究提供科学的参考。
二、遥感监测水质参数原理
通过遥感反演的方法获得水质参数的基本原理是水质参数的浓度能导致水体对太阳辐射的吸收与散射具有不同的光谱特征。水体与太阳辐射相互作用的辐射传输过程：太阳辐射到达气——水界面，一部分被反射，而另一部分则折射进入水体内部。这部分入射光在水面下被多种分子散射和吸收，此时水体的颜色、透明度、温度等会因溶解或悬浮于水中的污染成分和浓度的不同而发生改变，使得水体反射能量发生变化。所建立的遥感反演模型若想有效的反演水体参数含量状况，必须提高模型与实测值之间的拟合度，进一步来说，想确定与水体实测水质参数相关性最大的模型，则需要选择与水体实测参数浓度相关性最大的波段或波段组合，以该波段或波段组合所构建的反演模型作为反演水体参数的模型。
三、遥感水质参数反演方法
目前利用水体的光谱特征来估测水质参数浓度的方法主要有:经验方法，半经验／半分析方法，分析方法。20世纪80-90年代以经验算法为主，90年代后则以半分析算法为主。目前关于分析方法研究正处于探索阶段[3]。
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