基于GOCI傳感器的渤海、北黃海水色要素反演研究.pdf

1、本文利用世界首個海色靜止衛(wèi)星COMS（Communication, Ocean&MeteorologicalSatellite）上搭載的GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）傳感器數(shù)據(jù)，分別通過GDPS軟件和ENVI軟件兩種方式對其進行大氣校正，利用環(huán)境衛(wèi)星的數(shù)據(jù)對其進行驗證，從而得到最優(yōu)大氣校正方法。通過與環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)的檢驗結果表明：在與環(huán)境衛(wèi)星的遙感反射率Rrs對比中，波段5和波段6上的統(tǒng)計相關

2、系數(shù)分別達到0.8067和0.7384，具有高度相關性。波段8為中度相關R2=0.5393。由此可見Rrs驗證結果是很令人鼓舞。葉綠素Chl-a（Chlorophyll-a），懸浮物SPM（Suspended Particulate Matte）和有色溶解有機物CDOM（Colored Dissolved Organic Matter）并稱海洋水色三要素。基于Rrs的結果，通過水色算法反演出渤海與北黃海的水色產(chǎn)品，并利用實測數(shù)據(jù)對其進行

3、了對比統(tǒng)計分析。結果顯示Chl-a和CDOM與實測數(shù)據(jù)相關性極低（分別為R2<0.4, R2<0.2），而SPM配對得到了很好的對比結果R2=0.87，其平均相對誤差為35％。本文中使用的實測數(shù)據(jù)均位于沿岸及近海，其結論也只能代表沿岸海域。由于在渾濁水域高濃度的SPM常常會掩蓋Chl-a和CDOM在反射光譜上的信號，而成為Chl-a和CDOM低到中等水平估算的根本困難。未來的研究將致力于處理這一具有挑戰(zhàn)性的問題。通過2013年1月至12

4、月的GOCI水色數(shù)據(jù)可以看出，該海域具有明顯的分區(qū)和季節(jié)變化特征。Chl-a、SPM和CDOM濃度分布的共同特征為：受陸源沖淡水的影響，由近岸向深海方向遞減，由渤海向北黃海方向遞減。季節(jié)的變動與之前大量的研究結果吻合：Chl-a濃度在3月受藻類春季大爆發(fā)影響，導致全年濃度最高，直至6月濃度最低，秋季迎來另一個Chl-a濃度小高峰期，形成Chl-a的雙周期特點，符合北溫帶海域的生物活動特性。SPM的季節(jié)變化特征為冬高夏低，受陸源水影響，其

5、中渤海灣和萊州灣為SPM高濃度地區(qū)。CDOM季節(jié)性特征表現(xiàn)為秋季高、春季低，這主要與海水動力環(huán)境不同有關。Chl-a日變動的整體趨勢：一天之中1:00和5:00到6:00之間出現(xiàn)Chl-a濃度的兩個峰值，整體處于平緩升降狀態(tài)。渤海SPM日變動范圍較大平均值在9~15（g/m3）之間，而黃海日變動均值只在3~5（g/m3）之間，變化范圍和濃度均明顯低于渤海。CDOM從00:00點開始便處于持續(xù)升高狀態(tài)，這可能跟外界物理因素如風浪、潮汐和潮