不同方法估算太湖叶绿素a浓度对比研究_李云亮.pdf

不同方法估算太湖叶绿素 a浓度对比研究 李云亮 1, 2 , 张运林 2* , 李俊生 3 , 刘明亮 2 ( 1. 南京大学地理与海洋科学学院,南京 210093; 2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 太湖湖 泊生态系统研究站, 南京 210008; 3. 中国科学院对地观测与数字地球科学中心, 北京 100080) 摘要:基于 2006-01-07~ 2006-01-09 和 2006-07-29~ 2006-08-01 太湖地面实测高光谱数据以及同步水质参数数据, 对比分析了三 波段模型、两波段模型、反射峰位置法、一阶微分法 4 种方法用于估算太湖叶绿素 a浓度的精度, 并讨论其应用于遥感影像中 估算叶绿素 a浓度的可行性. 2 次采样 3类水色参数总悬浮物、叶绿素 a 浓度和有色可溶性有机物在 440 nm 处吸收系数的变 化范围分别为 12124~ 285120 mg#L- 1、4183~ 155111 Lg#L- 1和 0127~ 2136 m- 1 .前述 4 种方法在反演太湖水体的叶绿素 a浓度 时都取得较高的精度;决定系数分别为: 01813、01 838、01872、01819,均方根误差分别为 : 13104、12112、131 41、12113Lg#L- 1 ; 相 对误差分别为: 3515%、341 9%、2416%、4118% .反射峰位置法估算精度最高, 但应用到叶绿素 a浓度遥感影像估算比较困难. 三波段模型和两波段模型的反演结果优于传统的一阶微分法, 且在卫星遥感反演中具有良好的应用前景.根据模拟 MERIS 数 据,分别得到最优三波段模型[ R- 1 ( 665) - R- 1 ( 709) ] @ R( 754)和两波段模型 R ( 709)PR ( 681) , 其决定系数、均方根误差、相对 误差分别为 01788、13187Lg#L- 1、3713%和 01815、121 96Lg#L- 1、3418% ,反映了MERIS 数据能非常好地应用于太湖这类浑浊 二类水体叶绿素 a浓度的精确估算. 关键词:太湖; 叶绿素 a;反演; 遥感反射率 中图分类号: X87 文献标识码: A 文章编号: 0250-3301( 2009)03-0680-07 收稿日期: 2008-06-03;修订日期: 2008-07-11 基金项目:中国科学院知识创新工程重大交叉项目 ( KZCX1-YW-14- 2) ;国家自然科学基金项目( 作者简介:李云亮(1983~ ) ,女,硕士研究生,主要研究方向为遥感机 制、方法与应用, E-mail: l iyunliang83@ 1631 com * 通讯联系人, E-mail: ylzhang@ niglas. ac. cn Comparison of Chlorophyll a Concentration Estimation in Taihu Lake Using Different Methods LI Yun-liang 1, 2 , ZHANG Yun-lin 2 , LI Jun-sheng 3 , LIU Ming- liang 2 ( 1. School of Geography and Ocean Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 2. Taihu Lake Laboratory Ecosystem Research Station, State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and L imnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 3. Earth Observation and Digital Earth Science Center, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China) Abstract: Based on the measured remote sensing reflectance and concurrent chlorophyll a ( Ch-l a) concentration in Taihu Lake from January 7 to 9 and July 29 to August 1, 2006, this study comparatively analyzed the estimation preci