[发明专利]一种河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法

说明书

本发明涉及一种河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法，获取河口冲淡水区的遥感数据，基于遥感数据计算河口冲淡水区表层的有色溶解有机物和溶解有机碳的浓度；构建有色溶解有机物浓度与水体盐度的关系式，计算河口不同区域的水表盐度；构建溶解有机碳浓度与水体盐度的关系式，计算盐度为零情况下的溶解有机碳浓度，即河流淡水端元的入海有效溶解有机碳浓度；最后获取河流水文站测量的水流量，计算得到河流入海有效溶解有机碳通量。本发明的方法可实现历史期间河流入海有效溶解有机碳通量的长时间序列估算。

技术领域

本发明涉及卫星遥感技术及其应用领域，具体涉及一种河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法。

背景技术

河流连通陆地和海洋生态系统，全球河流每年能输运约200Tg C(1Tg＝1×10¹²g)陆地生态系统产生的溶解有机碳(dissolved organic carbon,DOC)进入边缘海。全球河流溶解有机碳输运通量等于河流某断面一段时间内的溶解有机碳平均值与水流量的乘积，但估算的只是通过河流某一断面的溶解有机碳总量，并不等于河流有效输运进入边缘海的溶解有机碳的总量。在进入河口后，水环境会由淡水变成咸水，部分河流溶解有机碳会发生凝絮、分解等，同时部分河流输运的颗粒有机碳也会发生水解等变成溶解有机碳，从而使能真正进入边缘海的有效溶解有机碳总量小于河流断面上估算的溶解有机碳通量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法，可估算河流真实有效输运进入边缘海的溶解有机碳总量(即河流溶解有机碳有效入海通量)。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法，包括如下步骤：

(1)获取河口冲淡水区的遥感数据，基于遥感数据计算河口冲淡水区表层有色溶解有机物(colored dissolved organic matter,CDOM)和溶解有机碳DOC浓度；

(2)构建有色溶解有机物浓度与水体盐度的关系式，计算河口不同区域的水表盐度；

(3)构建溶解有机碳浓度与水体盐度的关系式，计算盐度为零情况下的溶解有机碳浓度，即河流淡水端元的入海有效溶解有机碳浓度；

(4)获取河流水文站测量的水流量，基于河流淡水端元的入海有效溶解有机碳浓度和水流量计算得到某一段时间内的河流入海有效溶解有机碳通量。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中，基于下式进行浑浊河口冲淡水区有色溶解有机物的遥感反演：

式中，r_equi(412)、r_equi(443)、r_equi(667)和r_equi(748)分别是中心波长为412、443、667和748nm的遥感波段的等效反射率；aCDOM(400)表征CDOM含量，用其在400nm的吸收系数表示；a,b和c是模型拟合参数，根据应用区域确定。

本发明设计了河流输运入海的有效溶解有机碳通量的遥感估算流程，且基于浑浊河口区遥感反演误差大的问题，提供了一种适用于浑浊河口区的CDOM反演算法。遥感技术具有长时间序列监测的优势，结合河流水流量历史数据，可实现历史期间河流入海有效溶解有机碳通量的长时间序列估算。

附图说明

图1为河流溶解有机碳有效入海通量的遥感估算方法的流程图。

图2河口冲淡水区两端元水团混合示意图。

具体实施方式

以我国珠江入海有效溶解有机碳通量的遥感估算为例，下面结合附图说明对本发明进一步说明：