珠江口颗粒物吸收系数与盐度及叶绿素a浓度的关系

海水中总颗粒物的吸收系数可表达成非藻类颗粒物与浮游植物的吸收系数之和，利用可定量测量的滤膜技术(QFT)测定水体中颗粒物光谱吸收系数。非藻类颗粒物的吸收系数随着波长的增大而减小，可用指数衰减规律来描述；光谱斜率S较离散，但平均值与文献报道的一类水体S的平均值很接近；光谱截距ad0(λ0)随盐度增大而减小，二者有很好的线性关系。浮游植物的比吸收系数和叶绿素a浓度之间存在非线性关系，但是，比吸收系数与叶绿素a浓度之间的非线性关系同时还与波长有关，在叶绿素a的2个吸收峰443nm和670nm附近非线性关系特别明显，而在530-640nm之间两者的非线性关系则较弱。     

太湖水体浮游植物光谱吸收系数参数化模型研究

针对太湖水域特有藻种组成的浮游植物光谱吸收系数,利用实测数据对Ciotti光谱吸收系数模型进行改进和演化,得到新的基于藻类粒径组成(模型3)和种类组成(模型4)的太湖水体浮游植物光谱吸收系数模型。对模型进行比较发现,模型3和模型4能够较好地模拟太湖水体浮游植物的光谱吸收系数,分别适用于中、低和高叶绿素质量浓度的太湖水体浮游植物的光谱吸收系数的拟合。     

探讨黄色物质吸收曲线参考波长选择

黄色物质吸收系数可表示为吸收系数曲线斜率经验值的函数。利用春季黄海海区现场测量的黄色物质光谱吸收系数数据，分析评价不同参考波长拟合吸收系数曲线斜率的差别和效果。结果表明不同参考波长拟合得到的斜率差别微小，并以440mm为参考波长的斜率在海区测量的应用效果最好。     

水体石油类信息遥感提取模式研究

石油类是水体有机污染物中的一种,其对水体吸收系数的影响主要体现在有色可溶性有机物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)的光吸收特性上。在水色遥感领域,CDOM光吸收特性主要用其在参考波段的吸收系数和光谱斜率来表征。利用2008年5月、2009年8月和2010年6月在辽宁省盘锦市辽河油田境内获取的CDOM吸收系数、水体表观光学特性以及石油类污染浓度等试验数据,确定表征石油类污染水体CDOM吸收光谱特性的光谱斜率;根据光谱斜率以及表征CDOM浓度的440 nm参考波段吸收系数,建立遥感反演水体石油类污染浓度的模式,并利用31个野外现场实测值对模式精度进行了验证,结果表明,该模式的相对误差为7%;将该模式应用于国产卫星环境一号遥感数据,获取双台子河及辽东湾近岸水体石油类污染空间分布图。     

海水吸收光谱测量方法比较—定量滤膜技术和现场测量方法

本文对水体吸收光谱的2种测量方法进行了比较,这2种方法分别为基于分光光度计的定量滤膜技术和吸收衰减仪的现场测量方法。为了检验和比较这2种测量方法的不同,同时对两类不同类型水体的吸收系数进行了测量。其中一类水体为实验室培养的单种藻类水体,共有36个样本,包括4大类,分属16个种;另一类水体为黄海水域的水体,包括49个站位数据,基本覆盖了南黄海水域,440 nm的吸收系数在0.05～2.0 m-1之间。结果表明,不同波段实验室培养的单种藻类水体两者测量吸收系数的相关系数平方在0.96～0.98之间,相对均方根误差为14%～16%之间;对于黄海水体的测量,相关系数的平方在0.90～0.94之间,相对均方根误差在14%～27%之间。2种测量方法对这两类水体吸收系数的测量均具有很高的一致性,其中实验室培养的单种藻类水体的测量结果的一致性好于黄海水体的测量结果。     

海水吸收光谱测量方法比较一定量滤膜技术和现场测量方法

本文对水体吸收光谱的2种测量方法进行了比较,这2种方法分别为基于分光光度计的定量滤膜技术和吸收衰减仪的现场测量方法.为了检验和比较这2种测量方法的不同,同时对两类不同类型水体的吸收系数进行了测量.其中一类水体为实验室培养的单种藻类水体,共有36个样本,包括4大类,分属16个种;另一类水体为黄海水域的水体,包括49个站位数据,基本覆盖了南黄海水域,440 nm的吸收系数在0.05～2.0 m1之间.结果表明,不同波段实验室培养的单种藻类水体两者测量吸收系数的相关系数平方在0.96～0.98之间,相对均方根误差为14％～16％之间;对于黄海水体的测量,相关系数的平方在0.90～0.94之间,相对均方根误差在14％～27％之间.2种测量方法对这两类水体吸收系数的测量均具有很高的一致性,其中实验室培养的单种藻类水体的测量结果的一致性好于黄海水体的测量结果.     

南海北部水体浮游植物比吸收系数的变化

在2004年9月南海北部开放航次中测定了51个站点的浮游植物比吸收系数aph^＊（A）。分析表明，aph^＊的数值和光谱分布都有较大的变化，且在沿岸和外海表现出不同的变化趋势。aph^＊的变化主要受色素打包效应和色素成分的影响。外海水体微微型藻类占绝对优势，而沿岸水体中微型藻类和大型藻类的比例相对增大，相应地色素打包效应增强，aph^＊减小。外海水体的aph^＊光谱分布随深度的增加呈现出一定的变化趋势，且在上层水体的蓝红比较高，反映出辅助色素含量的相对变化对比吸收系数的影响。aph^＊随叶绿素a浓度的增大而减小，两者之间呈现出较好的幂指数关系。     

光透射-光反射方法的光程放大校正因子研究

光透射-光反射方法是获取水体悬浮颗粒物吸收系数的重要方法,文中阐述利用积分球装置获取测量悬浮颗粒物吸收系数测量的关键参数——光程放大校正因子,验证与比对效果表明,这个结果与传统的光程放大校正因子可比。     

黄东海非色素颗粒与黄色物质的吸收系数光谱模型研究

黄色物质和非色素颗粒物是我国近岸水体重要的水色成分,对其光谱特性的了解,直接关系到水色遥感色素算法的精度。文章对2003春季黄东海航次获取的数据分析处理,得到黄色物质吸收系数斜率经验值Sg=0.0175和非色素颗粒物吸收系数斜率经验值Sd=0.0103。经采用2002春季和2003秋季同海区试验数据进行检验,结果表明得到的光谱模型具有较强的区域适用性。     

东海典型水体的黄色物质光谱吸收及分布特征

水体中的有色可溶性有机物(又称"黄色物质")是遥感监测水质分类的主要参数之一,研究其光谱吸收性质具有重要的实际意义。东海海区受长江冲淡水等陆源输入的影响,水体浑浊,光学性质复杂,以往对该区域CDOM吸收特征的研究相对较少。利用"九○八"我国近海海洋光学调查航次数据,获得了2006-2007年四个季节东海水体样品CDOM的光谱吸收数据,建立了包括杭州湾高浑浊水体、长江冲淡水、外海水体等东海不同水体类型的CDOM光谱模型及其典型波段的吸收系数分布情况。发现近岸受陆源输入影响大的海区其光谱性质与外海有明显区别,主要体现为近岸尤其在杭州湾附近站点短波段吸收系数值非常高,而且随波长增加吸收系数曲线衰减迅速,同时还有一定的季节变化,外海站点短波段吸收值则明显要低。这反映了CDOM的陆源输入特性,愈向外受到海水的混合稀释作用愈显著,验证了CDOM可以作为近岸海水水质监测的重要参数。对该海区内CDOM的实测荧光性质进行了相关分析,结果表明CDOM荧光与吸收系数之间有很好的线性相关关系,可以作为荧光方法遥感监测该海区CDOM的有价值的参考。     

长江口外海水中有色溶解有机物（CDOM）的光吸收特性

基于2008年5、11月2次调查数据,研究了长江口邻近海域水体有色溶解有机物（CDOM）的光吸收特性及其时空分布特征,探讨了CDOM含量、光谱斜率Sg值及其与特征波长下吸收系数a（440）的关系.结果表明,春季该海域有色溶解有机物的吸收系数a（440）的范围为2.232~8.671 m-1,平均值为4.523 m-1;秋季其吸收系数a（440）的变化范围为0.390~6.135 m-1,平均值为2.209 m-1.该水体CDOM吸收曲线基本呈指数衰减趋势.在400~440 nm波段内,春季其光谱斜率Sg值范围为0.002 0~0.014 2 nm-1,平均值为0.008 7 nm-1秋季的介于0.020 8~0.052 6 nm-1之间.平均值为0.037 5 nm-1.同时有色溶解有机物吸收系数a（440）与Sg值存在着较显著的负相关关系.     

大连港海域石油类物质比吸收系数特征分析

利用2018年8月25-27日和2019年5月15-17日在辽宁省大连港及周边海域测定的不同站点、不同时刻的遥感反射比R_(rs),以及不同深度的水体吸收系数和石油类物质浓度数据,分析了水体石油类物质比吸收系数a_o*(λ)的光谱变化规律和在参考波段440nm处的比吸收系数a_o*(440)的垂向分布特征;将基于遥感反射比R_(rs)估算有色溶解有机物CDOM(Colored Dissolved Organic Matter)吸收系数和水体油浓度C_o的模型应用于LANDSAT8卫星数据,反演出该海域a_o*(440)和油浓度专题图,并分析了两者的空间分布特征。结果表明:(1)a_o*(λ)的光谱分布特征遵循e指数衰减方程的变化规律;由于潮汐作用的影响,不同来向海水的石油类物质浓度不同,导致不同时刻不同站点的a_o*(λ)的光谱斜率有一定的差异;(2)CDOM与油物质的混合比吸收系数a_(go)*(440)随深度的垂向变化没有明显的规律,这也是由于涨落潮变化使得不同来向的海水组分有差异所致;(3)a_o*(440)水平变化具有明显的规律;在石油污染浓度C_o高的海域,a_o*(440)呈现低值,在C_o低的海域,a_o*(440)呈现高值。     

双通道高光谱地物波谱仪测量水体的遥感反射率

遥感反射率是描述水体光谱特征的重要参数之一，是海洋水色遥感的基础物理量。高光谱地物波谱仪具有通道多、覆盖波长广、通道带宽窄等优点，在水体水色特性研究方面具有独特的优势，文章在简要介绍水体遥感反射率测量原理基础上，对几个关键技术问题进行讨论，最后给出一些应用效果。     

中国近海非色素颗粒物的光学特性

非色素颗粒物是中国近海水体光学特性的重要影响因素。基于在中国近海海洋光学调查中获取的1355个站位的非色素颗粒物吸收系数数据,对非色素颗粒物440nm吸收系数ad(440)及其光谱斜率Sd进行了分析,研究表明:1)在封闭或半封闭海湾以及河口海域的ad(440)较其他海域明显偏大;2)ad(440)占水体440nm总吸收系数at(440)的百分比值分布特点与ad(440)的分布特点一致,即ad(440)越大,其对水体总吸收的贡献越大;3)Sd与ad(440)仅在两个海域表现出一定的弱负相关性,在其他绝大部分海域两者的相关性较弱。     

两种水体吸收系数测量方法的比较研究

基于2011年7月藻类培养实验期间的实测数据,对高光谱吸收衰减系数测量仪(AC-S)和紫外-可见分光光度计(UV2550)获取的水体吸收系数进行了比较分析.结果表明,短波波段AC-S测得吸收光谱曲线普遍低于UV2550测量结果,而长波波段恰恰相反;两种方法测量结果的相对误差基本可控制在±40％范围内;特征波段处,两种方法测量结果线性拟合的相关性较高,均可这98％以上,412 nm、440 nm、443nm波段斜率小于1,而488 nm、531nm、551 nm、667nm、675nm、678 nm波段斜率大于1.     

辽东湾水体吸收系数区域性半分析反演算法

水体吸收系数是影响水体光场分布的重要参数,在水色遥感探测中受到广泛关注。本文利用2012年9月辽东湾区域航次调查数据分析该区域水体各组分吸收系数的分布情况,结果表明,辽东湾水体中浮游植物含量相对较高。并利用该航次数据,建立了区域性半分析算法,该算法基于相邻波段间固有光学量的线性关系,首先通过遥感反射率反演得到550 nm波段的水体总吸收系数,再通过后向散射波段相关关系外推得到其他波段的总吸收系数。经独立测试数据检验,3个波段(412、443、550 nm)总吸收系数反演的平均相对误差分别为19.71%,17.99%,9.35%,说明区域性半分析算法能较好地估算研究区域的水体总吸收系数。本文还通过引入随机误差对算法稳定性进行了检验,结果表明算法具有较好的稳定性。     

珠江口藻华水体总吸收系数的变化特性及高光谱反演模式

基于2007年8月海洋光学浮标在珠江口投放期间获得的近16天的实测生物光学数据, 对一次藻华过程中水体总吸收系数和水色光谱的变化特性及其相互关系进行了研究。结果表明, 藻华前后水体中非藻类物质尤其是有色溶解有机物在蓝光波段具有较强的吸收贡献, 而当藻华爆发时, 随着叶绿素a浓度的急剧增大, 浮游植物的吸收贡献明显增强; 各波段之间总吸收系数呈现出较好的线性相关关系, 吸收光谱蓝绿波段比值的变化对遥感反射率的光谱分布有重要的贡献; 据此建立了对水体总吸收系数反演的经验关系模型, 表现出较高的反演精度, 计算值与实测值之间相对偏差的均方根在可见光波段可控制在24%以内。     

山东半岛近岸海带养殖活动对水体光学吸收特性的影响

为了研究近岸海带养殖活动对水体光学特性的影响,本文选取山东半岛黑泥湾海域为典型研究区,利用2021年4月和8月在该区的9站同步观测数据,分析其总悬浮颗粒物、藻类颗粒物、非藻类颗粒物以及有色溶解有机物的吸收特性,并计算各组分对总吸收系数的贡献率,同时采用Quasi-analytical algorithm (QAA)算法借助MODIS影像反演了水体总吸收系数,结合实测数据获得了黑泥湾水体吸收特性的季节变化情况。结果表明,有海带养殖季节表层水体藻类颗粒物、非藻类颗粒物、总颗粒物和有色溶解有机物的吸收系数明显大于无海带养殖季节,且春季海带养殖区水体的总吸收系数大于无海带养殖区;海底表层沉积物的再悬浮造成底层吸收系数较大,而在春季成熟期的海带汇聚较大量的有机物质导致中层藻类颗粒物吸收系数相对较高;参考波长向红波移动,QAA_v5算法能够较好地估算该区表层水体吸收系数,且在海带养殖季节水体组分会影响到更长的波段特征。本研究可为深入了解海带养殖对水体各组分浓度和分布、碳循环以及水生生态系统的结构和功能的影响提供参照,并有助于提高近岸水体组分的遥感反演精度。     

我国近岸Ⅱ类海水光谱特性的测量与研究

我国近岸的广阔海域均为Ⅱ类水体，这也是我国海洋水色遥感的重点和难点，结合多年海上现场测量数据，对我国近岸Ⅱ类海水光谱特性进行一定的分析，并对Ⅱ类水体的光谱测量技术中的关键问题进行了讨论。     

水面之上法测量水体光谱的关键技术

对水体光谱特征的研究是海洋水色遥感的基础工作之一。水体的光谱特征包括:表观光学特性和固有光学特性。在水体的表观光学特性研究方面,目前国际水色界推行的有:剖面法和水面之上法(也称表面法)。由于我国近岸水体混浊度较高,浅水区域较多,研究这类水体的表观光学特性应以水面之上法为主、剖面法为辅。介绍了水面之上法水体光谱的测量技术,就其中关键技术问题进行了讨论。