[发明专利]一种基于VIIRS传感器的浑浊湖泊水体悬浮物浓度估算方法

摘要

本发明涉及一种基于VIIRS传感器的浑浊湖泊水体悬浮物浓度估算方法，包括：基于湖泊野外实测光谱与物质浓度数据，分析其水体光学特性与水质主导因子；筛选浑浊湖泊水体中对悬浮物浓度变化敏感的波段，使用曲线拟合确定悬浮物浓度与地面实测光谱(R_rs)的最优模型；利用去除水汽、臭氧吸收和瑞利散射校正后的R_rc数据建立适用于VIIRS的悬浮物浓度定量模型；最后将建立后的模型运用到VIIRS影像上，准确获取浑浊湖泊水体的悬浮物浓度的年际、月际变化规律及其空间分布。采用本发明的方法能够实现湖泊悬浮物浓度的长期高精度监测，有助于科学评估年际间悬浮物浓度的变化及其发展趋势，有效评估湖泊水体生态环境变化。

主权项

1.一种基于VIIRS传感器的浑浊湖泊水体悬浮物浓度估算方法，其特征在于，包括如下步骤：1)基于湖泊野外实测光谱与物质浓度数据，分析其水体光学特性与水质主导因子；基于实测获取遥感反射率Rrs、吸收系数、悬浮物浓度、叶绿素a浓度数据，分析湖泊光学特性变化的主导因素；2)筛选悬浮物浓度变化敏感波段，确定悬浮物浓度与实测遥感反射率Rrs的最优的模型；根据VIIRS的波段设置，将湖泊实测遥感反射率Rrs与对应悬浮物浓度做相关性分析，分析每个波段与悬浮物浓度的相关性，找出悬浮物浓度变化的敏感波段；之后将敏感波段的Rrs数据与实测悬浮物浓度进行曲线拟合，得到最优的模型，即为适用于浑浊湖泊水体的实测遥感反射率定量反演悬浮物模型；3)获取基于VIIRS卫星影像的悬浮物浓度反演模型；基于SeaDAS软件，使用R2014.0替代定标系数与查找表对VIIRS进行替代定标、水汽、臭氧吸收去除和瑞利散射校正处理得到瑞利校正后的散射率Rrc数据；将上述步骤2)得到的最优的模型应用至卫星影像上；基于前述的反演模型，在对多幅时间序列的卫星影像处理后获取浑浊湖泊悬浮物浓度的年际、月际变化规律及其空间分布。