[发明专利]一种湖泊藻类叶绿素a浓度快速监测方法

权利要求书

1.一种湖泊藻类叶绿素a浓度快速监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用非接触式测量装置测量获取待测水体665nm、681nm、709nm、753nm四个波段的下行辐照度E_d，天空辐亮度L_sky，水面辐亮度L_sw；

2)利用水面辐亮度L_sw和天空辐亮度L_sky的差值获取水面离水辐亮度L_w，基于水面离水辐亮度L_w和下行辐照度E_d计算水体遥感反射比Rrs：

L_w(λ_i)＝L_sw(λ_i)-0.028L_sky(λ_i)

Rrs(λ_i)＝L_w(λ_i)/E_d(λ_i)

其中，λ_i为波段i下的波长值，i＝1，2，3，4；

3)分别基于二波段算法、FLH算法、MCI算法计算叶绿素a浓度，如下：

二波段算法：

index＝Rrs(λ₃)/Rrs(λ₁)

Chla＝-45.5×index²+220.1×index-137.6

MCI算法：

Chla＝7.97×exp^167.79×MCI

FLH算法：

Chla＝-13929×FLH+19.1

取三者平均值作为叶绿素a浓度值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，非接触式测量装置包括支撑杆，所述支撑杆上设有藻类色素浓度传感器，所述藻类色素浓度传感器包括下行辐照度传感器，水面辐亮度传感器和天空辐亮度传感器，分别用于测量所述下行辐照度E_d，天空辐亮度L_sky和水面辐亮度L_sw；

所述传感器结构包括光管和依次间隔排列于光管中的光电探测器阵列、滤光片、清洁玻璃，所述光管靠近光电探测器阵列的一端管口固定有滤波圈；所述下行辐照度传感器中的滤波圈表面贴有均光板。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光管视场角为25°，孔深36mm，孔径24mm。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光电探测器阵列由四个光电二极管间隔排列而成；滤光片选用中心波段为665nm，681nm，709nm，753nm，带宽9nm-10nm。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水面辐亮度传感器、天空辐亮度传感器中的滤波圈表面设有保护玻璃。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下行辐照度传感器垂直于支撑杆连接在支撑杆上表面；所述水面辐亮度传感器固定连接在支撑杆前端，与支撑杆间倾角为-40°；所述天空辐亮度传感器与水面辐亮度传感器相互垂直，与支撑杆间倾角为50°，并与水面辐亮度传感器、支撑杆在一个平面内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述非接触式测量装置背向太阳方向测量，观测平面与太阳入射平面的方位角夹角呈135°。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下行辐照度传感器、水面辐亮度传感器和天空辐亮度传感器与支撑杆以可拆卸的方式连接。