典型海湾黄色物质光学特性及其MODIS反演模型研究

【摘要】：本文在国家高技术研究发展计划项目支撑下,选取了辽东湾和大连湾两个典型海湾,开展了黄色物质光学特性的研究,并针对MODIS数据建立黄色物质的反演模型,提取黄色物质浓度信息。论文的工作包括: (1)黄色物质指数模型S值的回归有三种方法,即线形法、非线性法和带有背景参数的非线性回归,三种估算方法的拟合值与实测值的相关性都很强。黄色物质在短波的吸收很强,因此本文选取了线形和非线性两种方法在350-600nm间进行回归。辽东湾线性回归S平均值为0.006nm~(-1),标准偏差0.004nm~(-1);非线性回归S平均值为0.012nm~(-1),标准偏差0.008nm~(-1)。非线性回归的R~2均值为0.95,而线性回归的R~2均值为0.8852,比非线性回归降低了7%。大连湾线性回归S平均值为0.00711nm~(-1),标准偏差0.004851nm~(-1);非线性回归S平均值为0.00869nm~(-1),标准偏差0.004204nm~(-1)。非线性回归法的R~2均值为0.91,而线性回归法的R~2均值为0.8291,比非线性回归法降低了9%。 (2)选取辽东湾黄色物质的光学特性进行研究,发现黄色物质400nm的吸收系数范围0.02～4.86m~(-1);S值的回归结果为0.012nm~(-1);400nm的吸收系数由近岸向海湾内的变化趋势是先增大,后降低再增大;S值由近岸向海湾内的变化趋势是先增加,后降低再增加。 (3)选取大连湾黄色物质的光学特性进行研究,发现黄色物质400nm的吸收系数范围2.84～19.69m~(-1);大连湾S值的回归结果比较小为0.00869nm~(-1);S值和αg(400)间有一定的负相关性,相关系数为-0.45256;αg(400)同叶绿素浓度的相关系数为0.60872;αg(400)同COD的相关性比较高,相关系数为0.66643。 (4)选取辽东湾现场测量的23组光谱数据进行分析,将MODIS波段进行组合选取与黄色物质现场数据相关性最高的443和488波段反演模型黄色物质的浓度,与现场数据相比较精度比较高。