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原文传递一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法

专利名称：	一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法
摘要：	本发明涉及一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，通过构建富营养化浅水湖泊TSI(Chl‑a)与TSI、TSI与aCDOM(280)的关系模型，并基于改进的QAA_E半分析模型反演计算Chl‑a浓度，建立了适用于富营养化浅水湖泊CDOM含量的遥感反演方法，由遥感TSI直接估算CDOM浓度，可实现大面积、长时间序列富营养化湖泊CDOM含量快速获取。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国科学院南京地理与湖泊研究所
发明人：	刘东;段洪涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910354578.X
公开号：	CN110068539A
代理机构：	江苏致邦律师事务所
代理人：	徐蓓;尹妍
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210008 江苏省南京市玄武区北京东路73号
主权项：	1.一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)在湖泊样点测量并采集有色溶解有机物在280nm波长处吸收系数aCDOM(280)，Chl-a浓度、总氮浓度、总磷浓度、透明度、高锰酸盐指数CODMn数据； (2)基于步骤(1)获取的实测数据，分别构建TSI(Chl-a)与TSI的关系模型，及aCDOM(280)和TSI的关系模型； (3)获取卫星遥感数据源，基于遥感数据源计算获取水体反射率Rrs； (4)以不同波段水体反射率Rrs为输入，通过QAA_E半分析模型反演算得Chl-a浓度； (5)基于步骤(4)反演得到的Chl-a浓度计算TSI(Chl-a)，将TSI(Chl-a)代入步骤(2)获取的关系模型，得到基于遥感数据计算的TSI数值； (6)将步骤(5)获取的基于遥感数据计算的TSI数值代入步骤(2)获取的TSI和aCDOM(280)关系模型，获取aCDOM(280)估算结果。 2.根据权利要求1所述的一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，所述步骤(2)中，建立的关系模型如下： [TSI]＝a1×exp(b1×[TSI(Chl-a)]) [aCDOM(280)]＝a2×[TSI]+b2 (1) 式中，a1，b1，a2和b2为模型的拟合参数。 3.根据权利要求1或2所述的一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基于实测数据拟合获取的关系模型如下： [TSI]＝20.17×exp(0.016×[TSI(Chl-a)]),R2＝0.88,p<0.01 (2) [aCDOM(280)]＝0.32×[TSI]-5.85,R＝0.78,p<0.01 (3)。 4.根据权利要求1所述的一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，所述卫星遥感数据源选用Sentinel-3OLCI数据。 5.根据权利要求1所述的一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，基于SeaDAS7.5数据处理系统对卫星遥感数据源进行辐射定标，得到大气顶层辐亮度；再利用6S模型由大气顶层辐亮度计算获取水体反射率Rrs。 6.根据权利要求1所述的一种富营养化浅水湖泊有色溶解有机物的遥感方法，其特征在于，所述步骤(4)中，基于改进的QAA_E半分析模型反演算得Chl-a浓度，包括如下步骤： ①由遥感反射率Rrs计算波段λ的中间变量u(λ)，其中rrs(λ)为恰在水面下遥感反射率，如式(4)所示： ②由750nm中间变量u(750)计算各波段λ的后向散射系数bb(λ)，如式(5)所示：式中，aw(λ)和bbw(λ)为纯水在波段λ的吸收系数和后向散射系数； ③由叶绿素在674nm的吸收系数aph(λ)估算Chl-a浓度，如式(6)所示：式中，anw(λ)为水体中非水物质在波段λ的吸收系数；式(4)～(6)中的参数基于实测数据拟合获取。
所属类别：	发明专利