一种基于机器学习综合指数的遥感赤潮识别方法

基于5种可以指示赤潮爆发的子指数及其综合方式,提出一种可用于多光谱卫星图像中赤潮识别的线性综合识别指数(LCI)方法。根据大连市星海湾现场实测的多日赤潮连续监测光谱数据,开展支持向量机与逻辑回归分类,并得到分类平面系数作为归一化的子指数组合权重,获得了两种较佳的赤潮识别指数组合方式,该两种方式在验证集上均取得了F1分数0.86以上的分类效果,且LCI数值与赤潮发生的概率也呈正相关。将得到的分类系数应用于多光谱卫星图像的赤潮像元提取,结果显示,两种线性综合指数均在图像中成功提取出赤潮区域。本文提出的赤潮综合识别指数为遥感图像中的赤潮识别提供了新的光谱指数运算方法。

基于“源-汇”景观的太湖宜兴段入湖港口水质时空变化

针对太湖流域非点源污染日益严重和近年来宜兴段土地利用方式变化状况,以太湖大堤西岸3km缓冲区内的景观为研究区域,基于"源-汇"景观理论,计算了其"源-汇"景观空间负荷对比指数(LCI),并结合宜兴市10条主要入太湖港口的实测水质数据,定量分析了太湖流域宜兴段非点源污染的时空变化特征。结果表明:时间上,2010年有8个入湖港口的LCI值较2004年有明显下降;对应的水质指标方面,铵氮浓度降低了41.0%,说明LCI降低对氨氮浓度影响较大,而其他水质指标改善不明显。空间上,景观类型通过相对重要性指数变化对LCI值产生相应影响,而LCI值与综合水质标识指数之间呈正相关关系,说明景观空间格局变化会显著影响水质指标。总之,LCI值与水质指标中的铵氮和总氮密切相关,LCI值的变化趋势与各港口水质的时空变化趋势基本一致,LCI能够较好地反映非点源污染的产生、转移过程。