[发明专利]一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法

摘要

本发明公开一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法。本发明通过建立河口海湾水色参数CDOM浓度定量表征海洋溶解态PAHs的含量算法模型，并应用到世界上首颗地球静止气象卫星传感器GOCI影像上，获取河口海湾表层海水中溶解态PAHs的遥感反演浓度大面积分布情况。本发明能够实现使用遥感手段监测近海水域PAHs的污染状况，发明主要是为了大面积、高频次地监测海洋污染物的分布特征，提出基于实测数据分析的河口海湾表层水体中PAHs的分布状况遥感监测模型，并应用到GOCI卫星数据，借助海洋水体中可遥组分CDOM实现PAHs浓度的遥感监测。

主权项

1.一种表层海水中多环芳烃的遥感监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1)、对待监测河口海湾区域提取水色参数CDOM浓度的实测数据、表层海水中PAHs浓度的实测数据；同时获取表层水体遥感反射率Rrs的实测数据；所述的CDOM吸收系数a_CDOM(λ)，单位为m^‑1，见公式(1)：其中D(λ)为CDOM吸光度；步骤(1)所述的表层水体遥感反射率Rrs由公式(2)计算所得；其中L_sw为海水表面辐亮度，L_sky为天空漫散射光，L_p为标准灰板反射信号，ρ_p为标准板的反射率，r为菲涅尔反射率；步骤(2)、根据地球静止海洋水色成像仪GOCI，获取GOCI同步L1B遥感数据；使用ENVI软件中的FLAASH模块对GOCI L1B数据进行FLAASH大气校正；步骤(3)、根据实测PAHs浓度含量和CDOM浓度定量关系进行定量分析，构建CDOM定量表征表层水体中PAHs浓度的算法模型，根据GOCI波段设置以及经验，选用443nm处吸收系数表示CDOM浓度：步骤(4)、根据Rrs的实测数据，以及CDOM浓度的实测数据，建立CDOM浓度估算模型，见公式(4)：443nm处CDOM吸收系数a_CDOM(443)＝a(443)‑a_w(443)‑a_p(443)(4)；①水体总吸收系数其中悬浮颗粒后向散射系数参数水面以下遥感反射率r_rs＝R_rs/(0.52+1.7R_rs)        (8)水面以上遥感反射率R_rs通过公式(2)所得；555nm处悬浮颗粒后向散射系数555nm处水体总吸收系数a(555)，公式如下：其中a_w(555)表示555nm纯水吸收系数；参数443、555nm处纯水后向散射系数b_bw(443)、b_bw(555)为固定值；443nm处参数555nm处参数②443nm处纯水吸收系数a_w(443)，为固定值；③443nm处浮游植物和非藻类颗粒物的吸收系数之和：a_p(443)＝J₁b_bp(555)^J₂   J₁＝0.63，J₂＝0.88  (14)步骤(5)、根据步骤(4)CDOM浓度估算模型使用MATLAB实现CDOM浓度估算，结合步骤(2)大气校正得到的Rrs数据，从而获取GOCI的CDOM遥感产品；步骤(6)、根据步骤(3)CDOM定量表征PAHs浓度的算法模型，结合步骤(5)GOCI的CDOM遥感产品，从而获得GOCI的PAHs浓度分布情况。