基于多源遥感及气象数据的河流非光学活性水质参数反演模型研究

兑紫璇,王卿,王敏,张璟,顾倩荣

Research on the Retrieval Model of Non-optically Active Water Quality Parameters of Rivers based on Multi-source Remote Sensing and Meteorological Data

Zixuan DUI,Qing WANG,Min WANG,Jing ZHANG,Qianrong GU

表5 SVR、RF和MLP模型在14种输入特征组合下的DO、COD和NH3-N反演结果

Table 5 DO， COD and NH3-N retrieval results of SVR， RF and MLP models for 14 combinations of input features

序号 输入数据 指标 DO COD NH3-N SVR RF MLP SVR RF MLP SVR RF MLP 1 MSI R2 0.837 0.845 0.832 0.649 0.699 0.656 0.242 0.447 0.485 MAE/(mg?L-1) 0.308 0.393 0.426 0.477 0.506 0.474 0.183 0.144 0.139 RMSE/(mg?L-1) 0.402 0.384 0.414 0.594 0.513 0.612 0.100 0.071 0.066 2 MSI+VI R2 0.837 0.852 0.357 0.650 0.685 0.744 0.191 0.523 0.353 MAE/(mg?L-1) 0.302 0.375 0.729 0.485 0.502 0.415 0.188 0.139 0.151 RMSE/(mg?L-1) 0.407 0.366 1.711 0.596 0.537 0.444 0.106 0.063 0.080 3 MSI+LST R2 0.866 0.860 0.764 0.611 0.654 0.605 0.232 0.292 0.386 MAE/(mg?L-1) 0.306 0.384 0.465 0.506 0.546 0.543 0.182 0.173 0.154 RMSE/(mg?L-1) 0.336 0.347 0.594 0.654 0.592 0.703 0.100 0.092 0.078 4 MSI+VI+LST R2 0.890 0.879 0.841 0.671 0.673 0.717 0.251 0.232 0.325 MAE/(mg?L-1) 0.282 0.359 0.377 0.472 0.527 0.430 0.184 0.168 0.154 RMSE/(mg?L-1) 0.274 0.300 0.397 0.560 0.558 0.491 0.098 0.096 0.084 5 MSI+AOD R2 0.872 0.863 0.856 0.676 0.671 0.722 0.307 0.507 0.432 MAE/(mg?L-1) 0.300 0.363 0.368 0.470 0.514 0.435 0.165 0.139 0.143 RMSE/(mg?L-1) 0.320 0.341 0.360 0.553 0.564 0.476 0.091 0.064 0.072 6 MSI+WS R2 0.802 0.851 0.835 0.648 0.699 0.738 0.289 0.488 0.536 MAE/(mg?L-1) 0.344 0.385 0.377 0.464 0.495 0.431 0.172 0.143 0.129 RMSE/(mg?L-1) 0.497 0.364 0.417 0.599 0.514 0.449 0.091 0.066 0.061 7 MSI+AOD+WS R2 0.868 0.829 0.733 0.704 0.669 0.781 0.334 0.529 0.502 MAE/(mg?L-1) 0.293 0.402 0.454 0.439 0.515 0.398 0.171 0.137 0.137 RMSE/(mg?L-1) 0.330 0.431 0.647 0.507 0.565 0.383 0.087 0.061 0.065 8 MSI+VI+LST+AOD+WS R2 0.889 0.868 0.853 0.670 0.660 0.742 0.221 0.278 0.383 MAE/(mg?L-1) 0.289 0.378 0.337 0.487 0.528 0.414 0.184 0.168 0.153 RMSE/(mg?L-1) 0.278 0.332 0.367 0.564 0.578 0.445 0.099 0.092 0.079 9 MSI+LST+WS R2 0.853 0.839 0.695 0.674 0.642 0.721 0.249 0.320 0.436 MAE/(mg?L-1) 0.320 0.411 0.506 0.479 0.542 0.446 0.178 0.161 0.149 RMSE/(mg?L-1) 0.371 0.404 0.780 0.557 0.618 0.482 0.099 0.087 0.073 10 MSI+LST+AOD R2 0.896 0.866 0.837 0.644 0.656 0.748 0.314 0.314 0.458 MAE/(mg?L-1) 0.276 0.369 0.368 0.506 0.543 0.438 0.175 0.165 0.143 RMSE/(mg?L-1) 0.263 0.333 0.409 0.611 0.589 0.428 0.088 0.089 0.070 11 MSI+LST+AOD+WS R2 0.891 0.872 0.857 0.707 0.646 0.736 0.273 0.226 0.381 MAE/(mg?L-1) 0.283 0.370 0.333 0.441 0.542 0.424 0.180 0.170 0.152 RMSE/(mg?L-1) 0.275 0.320 0.350 0.506 0.613 0.470 0.094 0.098 0.078 12 MSI+VI+WS R2 0.835 0.831 0.817 0.677 0.690 0.764 0.217 0.482 0.293 MAE/(mg?L-1) 0.305 0.382 0.358 0.464 0.502 0.404 0.185 0.145 0.162 RMSE/(mg?L-1) 0.412 0.416 0.466 0.553 0.531 0.412 0.103 0.066 0.092 13 MSI+VI+AOD R2 0.869 0.856 0.867 0.692 0.667 0.714 0.313 0.459 0.382 MAE/(mg?L-1) 0.291 0.371 0.337 0.439 0.511 0.419 0.175 0.146 0.146 RMSE/(mg?L-1) 0.324 0.360 0.337 0.529 0.571 0.498 0.088 0.069 0.077 14 MSI+VI+AOD+WS R2 0.879 0.836 0.844 0.690 0.676 0.724 0.307 0.509 0.412 MAE/(mg?L-1) 0.291 0.396 0.344 0.452 0.502 0.409 0.177 0.139 0.145 RMSE/(mg?L-1) 0.303 0.410 0.391 0.526 0.561 0.483 0.089 0.064 0.077