水体表观量与固有量的关系研究

发布时间：2020-03-24 19:49

【摘要】： 水体表观光学量,如归一化离水辐亮度( )Lw nλ和水面之上遥感反射率( )Rr sλ,是水体内部入射光通量和水体固有光学特性之间相互作用的产物。通过建立水体的表观量与固有量、固有量与水体成分浓度之间的关系,可以从机理上对水体成分的浓度进行更加深入的研究。本研究在简要概括理论知识的基础上,利用2003年4月和9月黄东海数据,对该水域水体固有量光谱模型以及固有量与表观量之间的关系进行了研究。我国近岸水体属于典型的二类水体,具有区域性和季节性明显等特点。本研究选用2003年4月和9月两个航次的黄东海海区数据,分别采取单位吸收法、单位散射法和等效的总悬浮物单位吸收单位散射法对固有量光谱模型进行研究,采取经验法对表观量光谱模型以及固有量与表观量的关系进行研究。在对水体吸收系数光谱模型研究时,开发了悬浮泥沙单位吸收系数a d*、叶绿素单位吸收系数a *ph以及黄色物质CDOM吸收系数斜率经验值Sg的模型。采用相对偏差对所建立模型的反演效果进行评价,有近93%以上的a d*样品反演相对偏差能够控制在±15%之内; a *ph的反演效果较差,需要日后进一步分析研究;近94%的Sg样品反演相对偏差能够控制在±20%之内。在对水体散射系数光谱模型研究时,开发了总悬浮物后向散射概率b bp、总悬浮物单位散射系数b *p、总悬浮物后向散射指数n的模型。采用相对偏差对所建立模型的反演效果进行评价,有近90%的b bp样品反演相对偏差能够控制在±30%之内;近94%的b *p样品反演相对偏差能够控制在±10%之内。采用等效的单位吸收单位散射法研究时,通过676nm处bb p a n= 0.5或Chl/TSM0.25mg g-1对水体进行分类,充分探讨了后向散射概率形成的原因以及光子平均散射次数n等,建立了等效的总悬浮物单位吸收系数、单位散射系数模型,并由此估算出a、b和bb。经相对偏差检验表明,模型反演值与现场实测值一致性很好,相关系数在0.9到0.95之间。最后,采用经验法对水体表观量以及表观量与固有量的关系进行研究,建立了表观量( )Rr sλ与( )rr sλ之间的关系模型,二者之间的系数明显偏高,最低为0.709,最高为0.938,与国际大洋一类水体明显不同,需要在今后的工作中作进一步的研究;建立了透明度Zs与Kd和c之间的有效模型;建立了Kd与a和b的关系模型,经相对偏差分析表明,有近80%的样品反演相对偏差能够控制在±30%之内;分别建立表观量了rr s和Rr s与固有量a和bb之间的经验模型,但模型中的系数值较大,需要日后进一步的分析研究。
【学位授予单位】：国家海洋技术中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P733.3

【参考文献】