CMODIS资料提取叶绿素a浓度的反演算法研究

【摘要】：中分辨率成像光谱仪(CMODIS)是我国“神舟”三号飞船上对地观测主载荷,是我国第一台上天的具有测量海面叶绿素a浓度能力的成像光谱仪,由于CMODIS传感器在性能指标、过境时间、轨道高度、辐射定标等方面与其他卫星海洋水色遥感器存在较大差异,直接借用叶绿素a浓度提取模型进行资料处理是不合适的,得到的相对误差为65.1%。鉴于大量采集同步海上实测数据存在困难,利用成熟的卫星遥感测量的叶绿素a浓度值来建立反演模型是一种经济实用的方法。本文研究利用SeaWiFS测量的叶绿素a浓度作为真值来建立CMODIS反演模型的方法,得到2种反演模型的平均相对误差分别为28.2%和33.6%。该方法可用于建立我国海洋卫星的海洋水色水温扫描仪(COCTS)反演叶绿素a浓度模型。对CMODIS资料提取叶绿素a浓度的影响因素进行了分析。海面叶绿素a浓度影响光谱辐射的能力有限,要求具有很高灵敏度的海洋水色遥感器,仪器的信噪比等性能指标在一定程度上影响叶绿素a的测量精度。CMODIS与SeaWiFS存在3个小时的测量时间,不同测量条件造成图像相关性很低,是影响反演精度的重要因素。悬浮泥沙对555nm波段的强散射作用,使离水辐射率的增加幅度远远超过了叶绿素a的作用,而蓝绿比值算法的基础是555nm波段的离水辐射率随叶绿素a浓度增加而增大,高浓度悬浮泥沙浓度导致蓝绿比值算法过高估算叶绿素a浓度,有必要开发半分析模型来提高我国海区的水色遥感精度。