[发明专利]基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法

权利要求书

1.一种基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，从GOCI遥感影像中获取水面上的反射率，根据如下关系式进行水面上下遥感反射率转换，得到水面下的遥感反射率：

rrs=Rrs0.52+1.7Rrs,]]>

其中，R_rs为水面上的遥感反射率，r_rs为水面下的遥感反射率；

S2，根据计算得到的水面下的遥感反射率，依据如下关系式，计算后向散射系数与总吸收的比值：

u(λ)=-g0+g02+4g1rrs(λ)2g1,]]>

其中，g₀≈0.084，g₁≈0.17；

S3，根据计算得到的后向散射系数与总吸收的比值，依据如下关系式，计算参考波长的后向散射系数：

a(λ)=a(λ)[555]a(443)[660]<0.2[0.3-a(443)[660]0.1]a(λ)[555]+[1-0.3-a(443)[660]0.1]a(λ)[660]0.2≤a(443)[660]≤0.3a(λ)[660]a(443)[660]>0.3,]]>

其中：

a(555)=0.0596+0.56((rrs(660)rrs(555))1.7-0.03)a(660)=aw(660)+0.07(rrs(660)rrs(443))1.1,]]>

根据计算得到的后向散射系数与总吸收的比值，依据如下关系式，计算参考波长的吸收系数：

bbp(660)=u(660)a(660)1-u(660)-bbw(660);]]>

S4，利用计算得到的参考波长的吸收系数与后向散射系数，依据如下关系式，计算任意波长的后向散射系数：

bbp(λ)=bbp(λ0)(λ0λ)YY=2.2{1-1.2exp(-0.9rrs(443)rrs(555))},]]>

其中λ₀为参考波长；

利用计算得到的参考波长的吸收系数与后向散射系数，依据如下关系式，计算任意波长的后向散射系数：

a(λ)=[1-u(λ)][bbw(λ)+bbp(λ)]u(λ);]]>

S5，根据计算得到的任意波长的吸收系数与后向散射系数，基于如下的浮游植物的吸收系数估算模型，得到浮游植物的吸收系数：

a_ph(λ)＝a(λ)-a_w(λ)-a_cdom(443)exp[-S(λ-443)]，

其中：

aCDOM(443)=a(142)-ζa(443)ξ-ζ-aw(412)-ζaw(443)ξ-ζξ=aCDOM(412)/aCDOM(443)=exp[S(443-412)]ζ=aph(412)/aph(443)=0.71+0.06/(0.8+rrs(443)/555),]]>

其中，a_w(λ)为纯水吸收系数；

S6，根据计算得到的浮游植物的吸收系数，基于如下的叶绿素a浓度的估算模型，得到叶绿素a浓度：

aph(λ)=aph*(λ)Cchl-aaph*(λ)=A(λ)C-B(λ),]]>

其中，A(λ)和B(λ)的值由实验确定。

2.根据权利要求1所述的基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法，其特征在于，S1之前还包括步骤，按照如下方法对GOCI遥感影像进行预处理：

基于GOCI L2P经纬度数据采用GLT几何校正法，对GOCI L1B数据进行几何校正；

根据GOCI影像中的定标参数，采用如下关系式，将DN值还原为实际真实物理量大气层顶的辐亮度信息：

L＝Gain*DN+Bias

其中，L为辐亮度，Gain和Bias为辐射定标参数的增益和偏置，2011年4月以后获取的影像的Gain为10-6，Bias为0；

基于ENVI5.1中提供的FLAASH对影像进行大气校正，将大气层顶的辐射亮度信息转换为水表面的反射率信息；

综合利用NDVI、NDWI和近红外波段的波谱特性，进行水体信息的提取。