一类水域中从海面反射比反演叶绿素浓度垂直分布初探

【摘要】： 本文对海色遥感反演一类水域的叶绿素浓度垂直结构的可行性进行了分析研究。传统反演叶绿素浓度的算法通常是基于海洋上层是垂直均匀分布的假设。然而大多数海域和水体的叶绿素浓度垂直分布是非均匀分布的。本文将一类水体的叶绿素在垂向上的分布分为三层,用4个参数来描述该垂直结构模型:上层海洋混合层的叶绿素浓度值、混合层的厚度、叶绿素浓度峰值、叶绿素浓度峰值层的厚度。利用基于两流辐射传递理论的叶绿素浓度垂直结构与海面反射比的模型模拟海面反射比数据,并分析了这4个参数如何对海面反射比产生影响。并进一步在此基础上,利用神经网络技术对叶绿素浓度垂直结构各参数反演的可行性进行了研究,建立了一个3层的BP神经网络结构,输入层为60个波段的海面反射比,输出为叶绿素浓度垂直分布的参数。模拟数据的60%用来训练网络,40%用来测试网络。反演结果表明对混合层的叶绿素浓度值、混合层的厚度和叶绿素浓度峰值的反演在理论上是可行的,但对叶绿素峰值层的厚度反演是不可行的。