Журнал дистанционного зондирования и ГИС

Абстрактный

Исследование пространственно-временной изменчивости параметров качества воды в заливе Флорида с использованием дистанционного зондирования

Мохаммад Хаджи Голизаде, Ассефа М Мелессе

В этом исследовании биофизические параметры, связанные с качеством воды залива Флорида, были изучены на основе атмосферно скорректированных данных. Основной целью этого исследования было отслеживание и оценка пространственных и временных изменений четырех параметров качества воды: мутности, хлорофилла-a (chl-a), общего фосфата и общего азота (TN), с использованием применения интегрированного дистанционного зондирования, данных ГИС и статистических методов. Для этой цели были использованы две даты данных Landsat Thematic Mapper (TM) в 2000 г. (13 февраля), 2007 г. (31 января) и одна дата Landsat Operational Land Imager (OLI) в 2015 г. (5 января) в сухой сезон, а также две даты данных TM в 2000 г. (7 августа), 2007 г. (28 сентября) и одна дата данных OLI в 2015 г. (2 сентября) в сезон дождей субтропического климата Южной Флориды для оценки временных и пространственных закономерностей и размеров изучаемых параметров в заливе Флорида, США. Одновременные наблюдаемые данные четырех изучаемых параметров были получены с 20 станций мониторинга и использовались для разработки и проверки моделей. Оптические диапазоны в области от синего до ближнего инфракрасного и все возможные соотношения диапазонов использовались для изучения связи между отражательной способностью водоема и наблюдаемыми данными. Прогностические модели для оценки концентраций chl-a и мутности были разработаны с использованием пошаговой множественной линейной регрессии (MLR) и дали высокие коэффициенты детерминации в сухой сезон (R2=0,86 для chl-a и R2=0,84 для мутности) и умеренные коэффициенты детерминации во влажный сезон (R2=0,66 для chl-a и R2=0,63 для мутности). Значения общего фосфата и TN были коррелированы с концентрацией chl-a и мутности, а также некоторыми полосами и их отношениями. Общий фосфат и TN были оценены с использованием моделей множественной линейной регрессии с наилучшим соответствием как функции Landsat TM и OLI, а также наземных данных и показали высокий коэффициент детерминации в сухой сезон (R2=0,74 для общего фосфата и R2=0,82 для TN) и во влажный сезон (R2=0,69 для общего фосфата и R2=0,82 для TN). Модели MLR продемонстрировали хорошую надежность при мониторинге и прогнозировании пространственно-временных изменений изучаемых параметров качества воды в заливе Флорида.