중국 전형적 호수 영양 상태 위성 원격 감지 평가 방법 적용성 분석

HU Minqi ,  

WANG Shenglei ,  

FANG Chong ,  

XUE Kun ,  

SONG Kaishan ,  

MA Ronghua ,  

摘要

호수 부영양화의 효과적인 모니터링은 호수 생태 동향을 정확히 파악하고 호수 환경 오염을 엄격하게 통제하는 중요한 수단이다. 호수의 영양 등급을 판별하고 영양 상태를 정량화하는 것은 호수 부영양화 원격 감시에 중요한 의미가 있다. 중국 호수의 공간 이질성 높고 평가 기준 통일이 어려운 문제를 해결하기 위해 본 연구는 영양 상태 지수 TSI(Trophic State Index)에 초점을 맞추고 다중 유형 호수의 전 범위 위성-지상 동기 데이터를 결합하여 전국 호수를 대상으로 개발된 3가지 영양 상태 원격 감지 추정 방법인 수색 지수 알고리즘 FUI(Forel-Ule Index), 흡수 계수 알고리즘 a_tw(Total Non-water Absorption), 조류 생물량 알고리즘 ABI(Algal Biomass Index)의 고혼탁 부영양 얕은 호수 및 빈영양 내륙 심수호의 모니터링 정확도를 전면 평가하고, 광대역 위성과 다중 스펙트럼 위성에서 알고리즘의 성능 차이를 정량화하였다. 결과에 따르면 FUI 알고리즘은 부영양 수역을 잘 식별하며 센서 대역 설정 요구가 낮으며(가시광 대역), 정성적 판단만 제공할 수 있다; a_tw 알고리즘은 중영양 수역을 잘 식별하며 정밀한 센서 대역 설정과 대기 보정이 필요하다; ABI 알고리즘은 신뢰할 수 있는 부영양화 평가를 제공하며, 다양한 등급 위성 원격 감지 자료에 대해 안정성이 좋지만, 수체 거친 분류(혼탁, 청정 수체)를 위해 단파 적외선에 의존한다. ABI 알고리즘의 Landsat 8 및 Sentinel-3에 대한 전체 정확도는 각각 71%와 73%로 a_tw(56% 및 63%)와 FUI(49% 및 52%)보다 우수하다. 본 연구는 지역 호수 영양 상태 모니터링 데이터 공유를 촉진하고 부영양화 원격 감지 모니터링 수단 규범화 및 국경을 넘는 호수 환경 관리 실현에 중요한 참고 가치를 제공할 수 있다.

关键词

호수 부영양화;영양 상태;수색 지수;흡수 계수;조류 생물량;대기 보정;수체 분류

阅读全文