[发明专利]基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法

摘要

本发明公开了一种基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法，涉及环境监测技术领域。该方法无需区域实测数据，即可获取叶绿素a浓度反演模型中水体吸收和后向散射系数，模型移植性较高，同时又保持机理特性；其次利用高时间频次的GOCI卫星影像可捕捉水质状况在短时间内会的急剧变化，对湖泊水质的动态监测和蓝藻水华的预报预警有一定的应用价值，可以解决现有技术中，半分析模型中参数经验化方法的普适应不足问题，以及常规影像无法快速捕捉水质发生过程的问题。

主权项

一种基于GOCI影像进行水体中叶绿素a浓度估算的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，从GOCI遥感影像中获取水面上的反射率，根据如下关系式进行水面上下遥感反射率转换，得到水面下的遥感反射率：rrs=Rrs0.52+1.7Rrs,]]>其中，Rrs为水面上的遥感反射率，rrs为水面下的遥感反射率；S2，根据计算得到的水面下的遥感反射率，依据如下关系式，计算后向散射系数与总吸收的比值：u(λ)=-g0+g02+4g1rrs(λ)2g1,]]>其中，g0≈0.084，g1≈0.17；S3，根据计算得到的后向散射系数与总吸收的比值，依据如下关系式，计算参考波长的后向散射系数：a(λ)=a(λ)[555]a(443)[660]<0.2[0.3-a(443)[660]0.1]a(λ)[555]+[1-0.3-a(443)[660]0.1]a(λ)[660]0.2≤a(443)[660]≤0.3a(λ)[660]a(443)[660]>0.3,]]>其中：a(555)=0.0596+0.56((rrs(660)rrs(555))1.7-0.03)a(660)=aw(660)+0.07(rrs(660)rrs(443))1.1,]]>根据计算得到的后向散射系数与总吸收的比值，依据如下关系式，计算参考波长的吸收系数：bbp(660)=u(660)a(660)1-u(660)-bbw(660);]]>S4，利用计算得到的参考波长的吸收系数与后向散射系数，依据如下关系式，计算任意波长的后向散射系数：bbp(λ)=bbp(λ0)(λ0λ)YY=2.2{1-1.2exp(-0.9rrs(443)rrs(555))},]]>其中λ0为参考波长；利用计算得到的参考波长的吸收系数与后向散射系数，依据如下关系式，计算任意波长的后向散射系数：a(λ)=[1-u(λ)][bbw(λ)+bbp(λ)]u(λ);]]>S5，根据计算得到的任意波长的吸收系数与后向散射系数，基于如下的浮游植物的吸收系数估算模型，得到浮游植物的吸收系数：aph(λ)＝a(λ)‑aw(λ)‑acdom(443)exp[‑S(λ‑443)]，其中：aCDOM(443)=a(142)-ζa(443)ξ-ζ-aw(412)-ζaw(443)ξ-ζξ=aCDOM(412)/aCDOM(443)=exp[S(443-412)]ζ=aph(412)/aph(443)=0.71+0.06/(0.8+rrs(443)/555),]]>其中，aw(λ)为纯水吸收系数；S6，根据计算得到的浮游植物的吸收系数，基于如下的叶绿素a浓度的估算模型，得到叶绿素a浓度：aph(λ)=aph*(λ)Cchl-aaph*(λ)=A(λ)C-B(λ),]]>其中，A(λ)和B(λ)的值由实验确定。