预测用于灌的废水质量的新方法,采用综合指数方法和超光谱反射率测量,支持多变量分析

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 农业工程 农业工程
• 遥感 遥感 遥感 遥感

背景情况:

• 再利用废水对农业至关重要,尤其是在缺水地区.
• 评估灌水质量对于维持农业生产力的重要.
• 超光谱反射率为评估水质提供了一个有前途的工具.

研究的目的:

• 整合水质指数和高光谱反射率来评估埃及的排水质量.
• 利用光谱数据开发和验证用于预测关键水质参数的模型.
• 评估开发的方法论对废水灌方案的适用性.

主要方法:

• 从尼罗河三角洲地区收集了50个排水样本.
• 分析水质参数和计算指数 (IWQI,PI).
• 测量超光谱反射率和光谱指数 (RSI) 的发展.
• 优化部分最小平方回归 (PLSR) 模型用于水质预测.
• 使用吉布斯比率进行水化分析.

主要成果:

• 观察到水质的显著空间变化,一些排水需要预处理,整体金属污染率低.
• 开发的光谱指数 (RSI) 与总叶绿素 (R2=0.73) 和灌水质量指数 (IWQI) (R2=0.67) 显示出强烈的相关性.
• 优化的PLSR模型准确估计了总 (R2=0.87校准,R2=0.77验证) 和生化氧需求 (BOD) (R2=0.96校准,R2=0.81验证).
• 水化学分析表明,在72%的样本中蒸发占主导地位,导致Ca-Mg-SO4面的流行率.
• 该方法在初步测试中显示了89%的跨区域准确性.

结论:

• 结合水质指数和高光谱数据的综合方法为评估废水灌质量提供了准确的方法.
• 开发的光谱指数和PLSR模型为预测水质参数提供了可靠的工具,支持农业水资源管理.
• 该方法在废水灌方案中具有广泛的适用性,具有农民可采用的光谱传感器和有针对性的过的潜力.