“R+遥感”的水环境综合评价方法结合了R语言的数据处理能力和遥感技术的空间信息获取能力，通过水环境数据分析方法实现对水环境的全面、准确评价，为水环境管理和保护提供有力支持。

【目标】： 

1.掌握R语言基础应用及水环境数据分析方法

2.掌握水环境遥感数据预处理方法

3.掌握水线提取——水体指数与阈值混合法（遥感）

4.掌握水深提取——多元回归分析方法（R语言+遥感）

5.掌握水温提取——支持向量机方法（R语言+遥感）

6.掌握水质提取——神经网络分析方法（R语言+遥感）

7.掌握水环境遥感信息提取结果的可视化制图方法（R语言）

专题一 R语言概述

1.R语言特点（R语言）

2.安装R（R语言）

3.安装RStudio（R语言）

（1）下载地址（2）安装步骤（3）软件配置

4.第一个程序Hello world（R语言）

（1）Hello world（2）R语言基础

（3）R语言数值计算（4）R语言常用函数

（5）R语言数据输入方法

5.案例形式的R语言语法基础学习（R语言）

（1）读取水环境数据源（2）设置路径

（3）使用read.csv读取数据

（4）根据数据类型进行转化

（5）水环境数据基础分析

（6）水环境数据高级分析

（7）基于决策树预测验证正确数据特点

（8）基于混淆矩阵验证预测结果

专题二 遥感数据预处理

1.遥感水环境污染评价理论（遥感）

（1）水环境遥感原理（2）水环境遥感建模方法

2.遥感数据获取方法（遥感）

3.遥感数据辐射校正方法（遥感）

（1）加载和显示数据（2）辐射定标（3）大气校正

4.遥感数据高清融合方法（遥感）

（1）融合的原理（2）Gram-Schmidt融合的实现

专题三 水线提取——水体指数与阈值混合法（遥感）

1.水体指数计算

（1）加载数据（2）计算水体指数

2.阈值法确定水线

（1）感兴趣区的建立（2）背景像素设置为0

（3）阈值的实现（4）水线的提取

3.裁剪湖泊数据

专题四 水深提取——多元回归分析方法（R语言+遥感）

1.应用太阳辐射波段的模型理论

2.水深数据的获取方法 3.加载影像

4.水面实测数据 5.假设条件

6.数据整理 7.将数据导入R语言

8.采用R语言进行相关性检验

（1）相关性检验原理（2）R语言语法

（3）进行相关性分析（4）绘制相关性图

（5）建立多元线性回归模型（6）水深的多元线性回归模型

9.数字制图

10.精度验证

（1）打开结果影像（2）打开精度评价模板

（3）查询实测水深（4）分析提取精度

专题五 水温提取——支持向量机方法（R语言+遥感）

1.水体表面温度反演的原理

2.Landsat8卫星热红外波段

3.热辐射传导方程

4.地表热信息的提取方法实现

（1）打开数据（2）图像辐射定标

（3）地表比辐射率计算（4）黑体辐射亮度与地表温度计算

（5）地表温度计算结果（6）图像裁剪

（7）颜色制图（8）温廓线的制作

（9）采集精确地理位置的温度值

5.水温预测的R语言实现

（1）技术背景（2）导入数据

（3）数据的预览与检查

（4）使用支持向量机完成数据分类

（5）基于支持向量机训练模型实现水温预测

6.R语言绘制预测值与实测值的对比图

（1）绘制基本散点图

（2）基于颜色和点形对数据进行分组

（3）映射连续型变量（4）处理散点重叠

（5）添加回归模型拟合线

（6）向散点图添加边际地毯

（7）向散点图添加标签

专题六 水质提取——神经网络分析（R语言+遥感）

1.水体成分反演的原理

2.加载影像

3.建立成分含量指数模型

4.生成12个参量的光谱数据集

（1）LayerStacking生成数据集

（2）提取采样点的光谱参量

5.水面实测数据与光谱参量的数据集

6.R语言预测水质成分含量

（1）技术背景（2）导入数据

（3）安装nnet包（4）预测叶绿素、氮、磷、钾含量

（5）绘制叶绿素、氮、磷、钾神经网络图

专题七 水环境遥感信息提取结果的可视化制图（R语言）

1.叶绿素、泥沙、悬浮物关系图

（1）单色显示图（2）渐变色填充显示图

（3）渐变色与不同形状填充显示图

2.水深与水温相关系数图

（1）相关热力图（2）变化情况图

3.水温数据的可视化制图

（1）散点分布图（2）柱状分布图

4.水质数据的可视化制图

（1）时间序列峰峦图（2）量化波形图（3）日历图

学员根据科研或生产实际，提供数据，集体讨论遥感技术总体实施方案

提供若干附加材料，包括典型论文、其它软件以及学习材料

实例回顾、训练、巩固

答疑与讨论

更多应用：包含SWAT模型、HSPF模型、AQUATOX、FVCOM模型、Delft3D模型、VIC模型、HYPE模型、HEC-RAS、防洪评价、HEC-HMS、SWMM、城市内涝、AHP、洪水危险性评价、山洪径流过程模拟、RUSLE水土流失、ADCIRC、入河排污口设置论证、RWEQ模型、HYDRUS模型、GMS、TOUGH系列、地下水环评、MODFLOW、Visual modflow Flex、PHREEQC、Surfer与Voxler、FEFLOW建模、GMTSAR、InSAR、ContextCapture Master、GNSS、GAMITGLOBK软件、GIS地质灾害危险性评、土壤普查、水土保持、水土流失、岩土工程渗流等...

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