[发明专利]高浑浊富营养化湖泊浮游植物吸收特性MODIS遥感反演方法

权利要求书

1.一种高浑浊富营养化湖泊浮游植物吸收特性MODIS遥感反演方法，其特征在于，所述湖泊指高浑浊富营养化湖泊，所述方法包括以下步骤：

1)确定参考波段λ_ref；

基于高浑浊富营养化湖泊表层水体中主要光学活性组分的吸收光谱特征，选取计算水体光学组分吸收系数的基本参考波段为位于近红外波段的MODIS波段748nm；

2)确定后向散射系数的幂指数曲线指数Y；

依据野外实测数据，结合生物光学模型，分析水体主要光学活性组分的浓度与水体后向散射系数的波段指数Y之间的关系，基于非色素颗粒物SPM浓度确定Y值，其最佳算法的表达形式如下：

ln(C_SPM)＝0.0121(R_rs(555)/R_rs(748))²-0.3452(R_rs(555)/R_rs(748))+4.7784

Y＝C_SPM*0.0103+1.6386

其中，R_rs(555)和R_rs(748)指MODIS波段555和748nm处离水遥感反射率，C_SPM指表层水体中非色素颗粒物的浓度，b_bp(λ)为颗粒物在λ处的后向散射系数，λ为波长；

3)确定黄色物质和非色素颗粒物的吸收系数幂指数函数曲线斜率参数S_dg；

基于野外实测数据确定黄色物质和非色素颗粒物的吸收系数幂指数函数曲线斜率参数S_dg；

4)浮游植物色素吸收系数的估算；

在已知表层水体总吸收系数的基础上，基于野外实测数据，通过构建浮游植物色素、非色素颗粒物与黄色物质的吸收系数与水体遥感反射比之间的关系，分步实现表层水体吸收系数的分解，继而确定浮游植物色素吸收系数。

2.根据权利要求1所述的高浑浊富营养化湖泊浮游植物吸收特性MODIS遥感反演方法，其特征在于，所述步骤3)中，S_dg的平均值为0.01453。

3.根据权利要求1或2所述的高浑浊富营养化湖泊浮游植物吸收特性MODIS遥感反演方法，其特征在于，所述步骤3)中，在已知S_dg的情况下，非色素颗粒物和黄色物质的吸收系数之和表达形式为：

a_dg(λ)＝a_dg(440)*exp[-S_dg*(λ-440)] (2)

其中，a_dg(λ)是在波段处的非色素颗粒物和黄色物质的吸收系数之和。

4.根据权利要求1所述的高浑浊富营养化湖泊浮游植物吸收特性MODIS遥感反演方法，其特征在于，所述步骤4)中，在已知表层水体总吸收系数的前提下，浮游植物色素吸收系数计算公式如下：

r_rs(λ)＝R_rs(λ)/(0.52+1.7R_rs(λ))

a_ph(440)＝a(440)-a_dg(440)-a_w(440) (3)

式中，r_rs(λ)为水下遥感反射率；u(λ)为后向散射系数与吸收系数和后向散射系数之和的比值；g0、g1分别为0.0895、0.1247；b_bp(λ)、b_bw(λ)分别为水体颗粒物和纯水的后向散射系数；ζ为浮游植物色素吸收系数在410nm和440nm的比值；ξ为无机悬浮物和黄色物质吸收系数之和在410nm和440nm的比值；S(λ)为无机悬浮物和黄色物质吸收系数之和曲线的斜率；a(λ)、a_ph(λ)、a_dg(λ)、a_w(λ)分别指水体总吸收系数、浮游植物色素吸收系数、非色素颗粒物和黄色物质的吸收系数之和以及纯水吸收系数。