[发明专利]一种富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法

权利要求书

1.一种富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，该方法的实现包括以下步骤：

1）筛选对叶绿素a浓度变化敏感而又不受高悬浮物影响的叶绿素a评价指数NDBI

其中所述对叶绿素a浓度变化敏感而又不受高悬浮物影响的叶绿素a评价指数NDBI是指基于叶绿素a以及悬浮物光谱响应特征，选择红、绿波段以及类似于NDVI表达形式，可避免高悬浮物对叶绿素a浓度估算的不利影响，并以该藻类指数作为叶绿素a浓度遥感监测指数；

2）基于生物光学模型模拟，明确NDBI与叶绿素a浓度间的定量关系

在生物光学模型的基础上，结合巢湖的实测数据，进行不同情景下的数值模拟，确定NDBI与叶绿素a浓度的定量关系，同时从理论上确定该指数对高浑浊水体不敏感性；

3）获取地面监测遥感反射比R_rs与模拟的瑞利散射矫正后R_rc之间的定量关系

模拟巢湖地区在不同气溶胶类型及厚度、不同太阳高度角、卫星观测角以及方位角情况下，地面监测的遥感反射比R_rs与模拟的瑞利散射矫正后的R_rc之间的定量关系； 

4）获取基于MODIS卫星影像的叶绿素a浓度反演算法

基于前述步骤和方法，将基于地面实测光谱数据的叶绿素a反演算法应用至经过瑞利散射矫正的卫星影像数据，基于前述的反演算法方法，在对多幅时间序列的卫星影像处理后获取富营养化湖泊叶绿素a浓度的年际、月际变化规律及其空间分布。

2.根据权利要求1所述的富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，所述步骤1）中， 叶绿素a以及无机悬浮物的光谱特征来自于巢湖野外实测的光谱数据R_rs，监测仪器为美国ASD公司的双通道地面光谱监测仪。

3.根据权利要求1所述的富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，所述步骤2）中，基于地面实测光谱数据的叶绿素a评价指数NDBI表达形式为：

(R_rs(555)-R_rs(645))/(R_rs(555)+R_rs(645))。

4.根据权利要求1所述的富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，所述步骤2）中，进行不同情景的数值模拟，具体包括：

首先在无机悬浮物浓度和黄色物质保持不变的情况下，获取NDBI与叶绿素a浓度间的定量关系；

其次，模拟叶绿素a和黄色物质浓度不变时，NDBI对无机悬浮物浓度的响应；

最后模拟叶绿素a和无机悬浮物浓度保持不变时，黄色物质浓度变化对NDBI的影响。

5.根据权利要求1所述的富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，所述步骤3）中，气溶胶类型参照SeaDas的LUT的结果，气溶胶厚度参照巢湖地区常年监测结果范围，观测角度则依据太阳、卫星和巢湖的相对位置确定。

6.根据权利要求1所述的富营养化湖泊水体叶绿素a 的MODIS卫星高精度监测方法，其特征在于，所述步骤4）中，应用于MODIS影像的NDBI指数表达形式为：

(R_rc(555)-R_rc(645))/(R_rc(555)+R_rc(645))

并且，建立在MODIS卫星影像的辐射定标、几何纠正和大气瑞利散射校正的基础上。