基于多光谱遥感的矿区积水区水深反演

吴双^1,2，武瑞杰³，吴侃²，王瑞^2,4，周大伟²

1. 江苏省资源环境信息工程重点实验室2. 中国矿业大学环境与测绘学院3. 武汉大学资源与环境科学学院4. 江西理工大学应用科学学院

摘 要：采煤沉陷区积水会严重影响到矿区周围的生态环境和生产工作,为定量获取淮南潘一矿沉陷区的积水深度,基于多光谱遥感数据对沉陷区积水深度的反演方法进行了研究。首先选择两期Landsat 5卫星遥感影像进行辐射定标和积水区水体提取等预处理;然后基于像元绝对辐射亮度值与2005年研究区水深实测值,分别选取单波段模型、双波段比值模型进行建模分析,在此基础上,选择拟合优度最高的影响因子建立多波段模型并进行模型改进;最后将2010年反演结果与矿区沉陷预测预报系统(MSPS)软件计算的水深值进行对比分析。结果表明:改进后的水深反演模型拟合优度达到0.9以上,且2005年潘一矿沉陷区积水深度反演值与实测值相比平均绝对误差为0.21 m,平均相对误差为10.92%;2010年该区域水深反演值与预计值的平均绝对误差为0.63 m,平均相对误差为15.24%,二者差值呈正态分布,可以达到相互验证的目的。研究表明:利用多光谱遥感影像可以得到精度较高(误差在分米级)的水深反演模型,在一定程度上满足工程需求,可以为矿区生态环境治理和评价提供可靠依据。

关键词：多光谱遥感;水深反演;多波段非线性模型;沉陷积水区;矿区沉陷预测预报系统;