文档介绍：第32卷,第3期光谱学与光谱分析 ,,pp729733
2012 年 3 月 SpectroscopyandSpectralAnalysis March,2012
鄱阳湖水体悬浮颗粒物散射光谱分解方法研究
陈莉琼1,陈晓玲1,2,3,田礼乔1,邱凤1
,湖北武汉 430079
,江西南昌 330022
,江西南昌 330022
摘要内陆水体复杂性为水体悬浮颗粒物散射光谱分解带来难题,也制约着水色遥感理论算法的发展。
以2009年鄱阳湖秋季观测数据为基础,提出一种二元简化主轴(rangedmajoraxis,RMA)方法的水体悬浮
颗粒物散射光谱分解模型,对鄱阳湖水体中悬浮无机颗粒物与有机颗粒物的散射光谱进行了提取研究。结
果表明采用 RMA方法建立的悬浮颗粒物散射光谱分解模型在鄱阳湖具有很好的分离效果,在高浑浊水体
区域总悬浮颗粒物散射系数预测误差在15%以内,与现有方法相比具有明显优势。分解结果显示鄱阳湖悬
浮颗粒物散射主要来自以伊利石/蒙脱石为主要成分的无机颗粒物,RMA 方法能够反映占主导地位悬浮颗
粒物的散射特性,可以为高浑浊水体散射模型与水色遥感反演算法的研究提供重要依据。
关键词散射;水色遥感;光谱分解;鄱阳湖
中图分类号:O432 文献标识码:A 犇犗犐:.10000593(2012)03072905
泊水体光学特性的内在变化机制,建立水色遥感反演模型等
引言具有重要意义。
由于Ⅱ类水体散射光谱分解存在困难,早期的研究多采
水体悬浮颗粒物的散射特性描述了水体中各悬浮颗粒物用总悬浮颗粒物散射系数犫p 与总悬浮颗粒物浓度(TSM)或
组分对入射到水体中能量的散射能力,是影响水体光学特性无机颗粒物浓度(PIM)的比值犫p/TSM 或犫p/PIM 来代替无
与遥感反射率的主要因素,也是构成水色遥感定量反演理论机颗粒物散射光谱[5],或者利用 MIE散射理论计算不同折
模型的重要参量[13]。目前针对水体散射特性的研究,多采射率、颗粒分布的无机颗粒物与有机颗粒物比散射光谱[8]。
用现场仪器(如 Wetlabs公司的 AC9和 ACS,ECOBB9, 国内外学者针对Ⅱ类水体悬浮颗粒物散射光谱分解的研究还
HS6等光学仪器)观测获取水体中总悬浮颗粒物的散射光处于尝试阶段。例如 Snyder等采用最小二乘法(ordinary
[]
谱 4 。在近海与湖泊等Ⅱ类水体中,大量的陆源无机悬浮物 leastsquares,OLS)对水体中无机颗粒物散射光谱与有机颗
使得水体的悬浮颗粒物散射特性不是只受到浮游植物的影粒物光谱进行了分离[9,10],也有学者基于藻类颗粒物可见光
响,而是由无机颗粒物和有机颗粒物(包括藻类、有机碎屑波段衰减系数为常数的假设,利用定量滤膜技术测量获取的
等多种物质)共同决定,大量研究表明,自然水体中的无机藻类吸收光谱推算并分离出藻类与非藻类颗粒物的散射光
颗粒物与有机颗粒物在复折射率与粒径大小上存在差异,导