中国环境科学

作者：李欣璐, 李仙岳, 史海滨, 马红雨, 王雅楠, 李玥

单位：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 内蒙古 呼和浩特 010018

关键词：多光谱,光谱指数,水质参数,XGBoost模型,SR-XGBoost耦合模型

基金：国家自然科学基金项目(U24A20179);内蒙古科技计划项目(2022YFHH0039);内蒙古农业工程一流学科科研专项项目(YLXKZX- NND-022)

于2023~2024年夏、秋两季在河套灌区义和干渠典型排水沟开展实地调研.通过采集实测水质样本(TN、TP、EC、pH值)和无人机多光谱反射率数据,基于多参数统计回归(SR)与极限梯度提升(XGBoost)构建反演模型,探索水质参数与光谱指数之间的相关性,并进行高精度反演.研究结果表明,SR-XGBoost模型在训练集和验证集中R2的平均值分别为0.872和0.880,RRMSE分别为3.46%和3.23%,显著优于单波段及其他组合模型.秋季模型的拟合效果总体优于夏季,R2平均提高了11.50%,RRMSE平均降低1.76%.空间分布结果显示,排水沟上游污染物浓度高于下游,夏季污染物浓度较秋季更高,且分布差异更为显著.本研究揭示了水质参数与光谱指数的相关关系,验证了SR-XGBoost模型的高精度与稳定性,为多光谱遥感技术在水质监测中的应用提供了科学依据,同时为流域污染防治和水资源管理提供了参考方向.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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