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近岸海水表层悬浮物浓度遥感反演模型研究

高洪雷  
【摘要】:近岸海水中悬浮物浓度(SPM)对于海水水质、海洋生物以及区域海洋生态系统有着重要影响。河口海域是悬浮物质交换最频繁和最复杂的地区,无论是对河流上游生态环境还是近岸海洋环境,近岸河口地区的悬浮物研究都有着重要的作用。利用遥感监测悬浮物浓度有着实时、广域、成本低的特点。已有的遥感监测悬浮物浓度研究多应用经验模型,模型机理性差、缺乏普适性。 本文基于辐射传输理论,利用半分析半经验的算法,结合准同步的遥感图像和实测数据,分析海水悬浮物光谱传播的光学-物理过程,经过辐射校正、数据处理、算法研究、模型校正等,最终建立了海水表层悬浮物浓度遥感反演模型。 模型中至关重要的两个关键系数是悬浮物吸收系数与悬浮物含量间的相关性系数η以及悬浮物后向散射系数与悬浮物含量间的相关性系数γ。这两个系数多由经验统计得到,本文通过校正模型确定两个关键系数的值,使这两个关键系数有一定的调整空间。由于不同海洋区域两个关键系数的取值并不相同,对系数的调整可以提高模型的精度和实用性,同时模型也就具有了的普适性。 研究得到了研究区海水表层(3米)的悬浮物浓度分布特征,估算结果和实测数据的复相关系数达到了0.8709,标准误差为1.6124。同时,结果显示,香港海域悬浮物浓度较低,生态环境较好。


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