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基于水色遙感的香港海域黃色物質(zhì)濃度反演模型

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【中文關(guān)鍵詞】黃色物質(zhì)  吸收系數(shù)  改進光譜指數(shù)  CCD  時空分布  
【摘要】研究了珠江口東岸香港海域黃色物質(zhì)的光譜吸收特性,并分析光譜指數(shù)與吸收系數(shù)ag( 440) 之間的相關(guān)關(guān)系。采用CCD 遙感數(shù)據(jù)和研究區(qū)海域數(shù)據(jù)采樣點的同期實測光譜吸收系數(shù),建立基于改進光譜指數(shù)NDSI、MRSI 的黃色物質(zhì)吸收系數(shù)反演模型。結(jié)果表明: MRSI 模型提取的黃色物質(zhì)吸收系數(shù)ag( 440) 與實測值之間的R2 = 0. 8278,RMSE = 0. 0332,比NDSI 模型的反演精度更高,且MRSI 模型具有較強的區(qū)域適用性。利用2009 ~ 2011 年3、8、12 月CCD 數(shù)據(jù)和MRSI 吸收系數(shù)反演模型求得研究區(qū)海域黃色物質(zhì)濃度,并探討了黃色物質(zhì)濃度在研究區(qū)海域的時空分布規(guī)律。
【部分正文預(yù)覽】

黃色物質(zhì)( CDOM) 、懸浮物和浮游植物是海洋水色遙 感的三個重要組分。海水中的黃色物質(zhì)是以溶解有機碳 為主體成分,分子結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的一大類物質(zhì)的統(tǒng)稱,主 要包括富里酸和腐殖酸等溶解有機碳組分[1]。一般認(rèn)為 海水中黃色物質(zhì)的來源有兩個: ( 1) 陸地,主要是江河攜 帶; ( 2) 直接來源于海洋浮游植物等有機體的化學(xué)降解。 在近岸海域,江河徑流攜帶入海為其主要來源; 而在開闊 海域,浮游植物等有機體本身所產(chǎn)生的黃色物質(zhì)則占優(yōu) 勢。黃色物質(zhì)具有獨特的光學(xué)特性,能有效地吸收紫外 輻射,因此它可以在水生生態(tài)系統(tǒng)中起到保護生物的作用[2]。海水黃色物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定,主要隨組成成 分變化,可以作為水團示蹤因子[3-4],反映海水的來源和 變化情況,在赤潮監(jiān)測和海洋生態(tài)研究方面有廣闊的應(yīng) 用前景。黃色物質(zhì)還是遙感監(jiān)測水質(zhì)分類的主要參數(shù)之 一,因此研究其光譜吸收性質(zhì)具有重要的科學(xué)意義。 海水中黃色物質(zhì)組成復(fù)雜,現(xiàn)有研究主要是對其光 學(xué)表征的探討: 一方面研究黃色物質(zhì)的紫外及可見光波 段吸收光譜特性,用于對其進行定量、定性分析[5]; 另一 方面,黃色物質(zhì)是一類熒光物質(zhì),具有較高的熒光效率, 也可用于反演黃色物質(zhì)屬性[6]。但用熒光法直接測定黃 色物質(zhì)濃度的可信度相對較低,而利用光吸收測定的可 信度較高[7]。本文通過研究珠江口東岸香港海域黃色物 質(zhì)的光吸收參數(shù),建立基于改進光譜指數(shù)的黃色物質(zhì)濃 度反演模型,達(dá)到了大范圍快速精確提取黃色物質(zhì)濃度 的目的。

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