近日，我校测绘地理信息学院智能计算与遥感应用实验室的付波霖教授团队在《Water Research》上发表题为“A novel hierarchical approach to insight to spectral characteristics in surface water of karst wetlands and estimate its non-optically active parameters using field hyperspectral data”的原创性研究成果。桂林理工大学测绘地理信息学院为第一完成单位，付波霖教授为第一作者和唯一通讯作者。《Water Research》由国际水环境生态领域的顶级期刊（中科院1区TOP SCI），也是纳入自然指数（The Nature Index）统计的最高水准期刊之一，2023年影响因子IF为12.8，CiteScore为19.8。（全文链接为：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121673）
该研究选择桂林会仙国际喀斯特湿地作为研究区域，提出一种新颖的多尺度光谱形态特征提取方法，精确捕获了四种弱光学活性水质参数（TN、TP、NH3_N、DO）遥感反演的敏感特征，并首次基于水体pH值，探明了岩溶湿地水体偏碱特性对弱光学活性水质参数光谱域及遥感估算精度的影响。这项研究为岩溶湿地水质遥感估算提供了一种新方法，对于岩溶湿地保护具有极其重要意义。
总体技术路线图
岩溶湿地作为一种特殊的湿地类型，受岩溶地质结构的影响，其生态结构和功能与其他湿地类型相比表现出特异性。目前，岩溶湿地水体光谱形态不明确，导致弱光学活性水质参数遥感估算研究存在较大挑战。该研究提出一种全新的多尺度光谱特征提取方法，通过量化岩溶水体与其他典型内陆水体（太湖、滇池）的光谱形态差异，厘清岩溶湿地水体光谱特异性，并进一步提取四种弱光学活性水质参数遥感反演的敏感光谱特征。相比于强光学活性水质参数，弱光学活性水质参数对遥感传感器测量的光学特征的响应较弱。该研究率先提出了弱光学活性水质参数的直接估算、辅助估算以及间接估算策略，并创造性地设计了基于pH的分层分析框架，定量评估了多种估算模型的精度，深入探究水体pH值对水质参数敏感光谱域及遥感估算精度的影响，识别了弱光学活性水质参数更为精细的敏感光谱域，有效提高了弱光学活性水质参数的遥感估算精度。该方法首次系统解析岩溶湿地富钙偏碱性水体的光谱机理，实现了岩溶湿地水体弱光学活性水质参数的高精度估算，实验结果为后续岩溶湿地水质监测提供数据基础和理论依据。
pH分层弱光学活性水质参数反演结果
该研究获得了国家自然科学基金面上项目（42371341）、广西自然科学基金面上项目（2024GXNSFAA010351）、广西八桂学者（2019A30）、广西研究生教育创新项目（YCSW2023353）等项目和测绘科学与技术一流学科的联合支持。付波霖教授团队在岩溶湿地植被遥感和水色遥感方面均取得原创性研究成果，表明测绘学院实施尖端人才培育项目的成效初现，也体现了我校深入实施“人才强校”战略、加快构筑学校人才高地和创新高地成效显著，有力推动学校本土人才高质量发展。
（一审：范冬林；二审：付波霖；三审：李永伟）
