[发明专利]一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法

权利要求书

1.一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1)、对待监测河口海湾区域提取水色参数CDOM浓度的实测数据、表层海水中PAHs浓度的实测数据；同时获取表层水体遥感反射率Rrs的实测数据；

所述的CDOM吸收系数a_CDOM(λ)，单位为m^-1，见公式(1)：

其中D(λ)为CDOM吸光度；

步骤(1)所述的表层水体遥感反射率Rrs由公式(2)计算所得；

其中L_sw为海水表面辐亮度，L_sky为天空漫散射光，L_p为标准灰板反射信号，ρ_p为标准板的反射率，r为菲涅尔反射率；

步骤(2)、根据地球静止海洋水色成像仪GOCI，获取GOCI同步L1B遥感数据；使用ENVI软件中的FLAASH模块对GOCI L1B数据进行FLAASH大气校正；

步骤(3)、根据实测PAHs浓度含量和CDOM浓度定量关系进行定量分析，构建CDOM定量表征表层水体中PAHs浓度的算法模型，根据GOCI波段设置以及经验，选用443nm处吸收系数表示CDOM浓度：

步骤(4)、根据Rrs的实测数据，以及CDOM浓度的实测数据，建立CDOM浓度估算模型，见公式(4)：

443nm处CDOM吸收系数a_CDOM(443)＝a(443)-a_w(443)-a_p(443)(4)；

①水体总吸收系数

其中悬浮颗粒后向散射系数

参数

水面以下遥感反射率r_rs＝R_rs/(0.52+1.7R_rs) (8)

水面以上遥感反射率R_rs通过公式(2)所得；

555nm处悬浮颗粒后向散射系数

555nm处水体总吸收系数a(555)，公式如下：

其中a_w(555)表示555nm纯水吸收系数；

参数

443、555nm处纯水后向散射系数b_bw(443)、b_bw(555)为固定值；

443nm处参数

555nm处参数

②443nm处纯水吸收系数a_w(443)，为固定值；

③443nm处浮游植物和非藻类颗粒物的吸收系数之和：

a_p(443)＝J₁b_bp(555)^J₂ J₁＝0.63，J₂＝0.88 (14)

步骤(5)、根据步骤(4)CDOM浓度估算模型使用MATLAB实现CDOM浓度估算，结合步骤(2)大气校正得到的Rrs数据，从而获取GOCI的CDOM遥感产品；

步骤(6)、根据步骤(3)CDOM定量表征PAHs浓度的算法模型，结合步骤(5)GOCI的CDOM遥感产品，从而获得GOCI的PAHs浓度分布情况。

2.如权利要求1所述的一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法，其特征在于步骤(1)所述的PAHs浓度为US EPA选定的多环芳烃中16种优先控制物质总浓度，16种多环芳烃分别为萘(Nap)、苊烯(Acy)、二氢苊(Ace)、芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flua)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(BaA)、(Chr)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(InP)、二苯并[a,h]蒽(DbA)、苯并[g,h,i]苝(BgP)。

3.如权利要求1所述的一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法，其特征在于步骤(2)所述的GOCI遥感数据与CDOM浓度、PAHs浓度、Rrs为同步数据。

4.如权利要求1所述的一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法，其特征在于步骤(2)所述的GOCI同步遥感数据的大气校正，具体如下：

所述的使用ENVI软件中的FLAASH模块实现GOCI L1B数据的FLAASH大气校正，具体如下：

第一步，在ENVI中输入BIL或者是BIP格式的GOCIL1B数据；

第二步，打开FLAASH模块，输入GOCI传感器各个波段的中心波长和半峰全宽参数；

第三步，继续输入大气参数，包括大气能见度和气溶胶类型；

第四步，根据GOCI的光谱响应函数制作光谱响应函数光谱库文件；

第五步，输入光谱响应函数光谱库文件，运行FLAASH模块，制作生成遥感反射率数据。