基于高光谱的水体BOD含量模拟估算

王洪伟，王 波，纪 童，徐 君，剧 锋，王彩玲

1. 武警工程大学，陕西 西安 710086 2. 盐池县草原实验站，宁夏 盐池 751506 3. 甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070 4. 西安航空学院，陕西 西安 710077 5. 中华人民共和国银川海关，宁夏 银川 750000 6. 西安石油大学，陕西 西安 710065

引 言

随着人类物质生活水平的提高和工业化的发展，水污染已经成为当今社会普遍存在的问题，其监测与治理也备受关注。生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)是水体中的好氧微生物在一定温度下将水中有机物分解成无机质，这一特定时间内的氧化过程中所需要的溶解氧量，是监测水中有机物染物的一个综合指标[1]，是地表水、生活污水及绝大多数工业废水的必测指标之一。BOD值越高表明水中溶解氧会被自身微生物消耗的数值越高，造成许多的生态问题[2]。“五日培养法”为现下普遍的接受测定BOD的方法，但测定时间长、不能及时反映水质变化，不适合现场监测。

自20世纪70年代以来，随着遥感技术的快速发展，高光谱技术已成为现代遥感技术的重要组成部分[3]，利用高光谱技术反演水质指数早有研究，刘彦君等[4]利用多光谱数据，进行线性与非线性模型反演研究，对浙江农林大学东湖水体的总磷(TP)、浊度(SS)、悬浮物浓度(TUB)进行了反演。林剑远等[5]利用水质化验数据和光谱反射率进行相关性分析，建立了浙江省嘉兴市河网化学需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)、总磷(TP)、总氮(TN)的反演模型。周亚东等[6]利用GF-1号WFV遥感影像，通过多元线性回归和RBF神经网络模型建立了武汉市周围水域综合营养状态指数模型。……