一种叶绿素a和悬浮物水面光谱同步迭代反演方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种叶绿素a和悬浮物水面光谱同步迭代反演方法，通过水面光谱验证Hydrolight辐射传输模型的模拟光谱；选取归一化反射率数据同时与叶绿素a浓度、悬浮物浓度呈显著强相关的两个组合因子作为方法因子；以叶绿素a和悬浮物作为初始变量，构造迭代关系式得到水面光谱的叶绿素a和悬浮物同步迭代反演模型；将同步迭代模型应用于水面光谱数据，得到水体的叶绿素a和悬浮物的同步迭代反演结果，可为水体水质监测和水环境保护提供理论参考，具有重要意义和价值。具有重要意义和价值。具有重要意义和价值。

【技术实现步骤摘要】
一种叶绿素a和悬浮物水面光谱同步迭代反演方法


[0001]本专利技术涉及叶绿素a和悬浮物浓度反演领域，尤其涉及叶绿素a和悬浮物浓度同步替代反演领域。

技术介绍

[0002]水体内组分光学信号的变化影响着水体的表观光学特性。水体反射率的主要影响因子包括叶绿素a、悬浮物和有色可溶性有机物(CDOM)。叶绿素a、悬浮物作为水体中的重要光学物质，光学特性较为复杂。CDOM的光学特性较为单一，后向散射可以忽略，在可见光区域的紫外和蓝光波段表现为吸收特性，并且吸收光谱随着波长增加呈指数衰减趋势，选取吸收特性较弱的位置，避开水体中CDOM的吸收作用。
[0003]当前针对叶绿素a、悬浮物反演方法主要集中在单要素的反演方面，常规的单要素反演方法只考虑单要素的特征波段。由于叶绿素a和悬浮物的吸收和散射作用彼此独立变化又相互影响，为了同时得到叶绿素a和悬浮物的反演结果，利用叶绿素a和悬浮物的共同敏感波段，通过同步迭代以获得性能较好的反演方法。
[0004]我国内陆水体的水环境问题形势不容乐观，太湖地处江苏、浙江两省的交界，是我国第三大淡水湖，水域面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶绿素a和悬浮物水面光谱同步迭代模型构建方法，方法包括：获得研究水体的实测水质参数数据以及研究水体的水质环境参数，所述实测水质参数数据包括叶绿素a浓度、悬浮物浓度和有色可溶性有机物的参数数据；将实测水质参数数据和研究水体的水质环境参数输入Hydrolight辐射传输模型获得所述研究水体的模拟光谱数据；对模拟光谱数据中的490nm和660nm波段数据分别处理并与叶绿素a浓度、悬浮物浓度和有色可溶性有机物的参数数据进行相关性分析,筛选出叶绿素a浓度、悬浮物浓度显著强相关的490nm波段组合反射率和660nm波段组合反射率；将实测叶绿素a浓度、悬浮物浓度分别输入Hydrolight辐射传输模型进行模拟得到叶绿素a以及悬浮物的单一组分反射率；基于490nm波段组合反射率以及叶绿素a和悬浮物的单一组分反射率构建第一多元回归模型；基于660nm波段组合反射率以及叶绿素a和悬浮物的单一组分反射率构建第二多元回归模型；以叶绿素a浓度为初始变量基于第一多元回归模型、第二多元回归模型建立叶绿素a浓度和悬浮物浓度的第一迭代关系式；以悬浮物浓度为初始变量基于第一多元回归模型、第二多元回归模型建立叶绿素a浓度和悬浮物浓度的第二迭代关系式；基于第一迭代关系式和第二迭代关系式构建叶绿素a和悬浮物水面光谱同步迭代模型。2.根据权利要求1所述的模型构建方法，其特征在于，所述实测水质参数数据的获得方法包括：采用基于热乙醇萃取的分光光度法测定叶绿素a浓度；采用过滤烘干煅烧称重法测定悬浮物浓度；采用分光光度计法测定有色可溶性有机物；所述叶绿素a浓度、悬浮物浓度和有色可溶性有机物选用440nm波段处的吸收系数表示。3.根据权利要求1所述的模型构建方法，其特征在于，所述水面光谱数据的获得方法包括：采用ASD光谱仪通过水面以上测量法采集水面光谱数据；其中，水面光谱数据中的水面遥感光谱基于波长λ、水面的光谱值Lt(λ)、天空光的光谱值Lsky(λ)、灰板的光谱值Lp(λ)以及实验室内标定的灰板反射率ρp(λ)和天空光气水界面反射率ρsky(λ)通过计算获得。4.根据权利要求1所述的模型构建方法，其特征在于，所述叶绿素a浓度、悬浮物浓度显著强相关的490nm和660nm波段组合反射率，包括：同时与叶绿素a浓度、悬浮物浓度相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家国，陈洪真，胡雪可，陈兴峰，赵利民，孟庆岩，刘军，黄胜华，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：