水体有机和无机颗粒组分变化对散射和后向散射特性影响研究

发布时间：2025-01-17 14:08

　　 研究颗粒物的比例构成对散射及后向散射特性的影响,对推动水色遥感的发展具有重要的意义。本文结合2017年6月和9月秦皇岛附近海域的实测数据,获取了各站位有机颗粒（POM）、无机颗粒（PIM）的浓度以及散射、后向散射等光谱参数,并进行了相关性分析。结果表明,受水体颗粒物浓度的影响,各波段比后向散射系数的变化幅度明显增大,变异系数CV最大值出现在550 nm处;通过建立散射、后向散射系数与总悬浮颗粒物浓度（SPM）以及与PIM和POM之间的关系模型发现,水体的后向散射受水体颗粒物构成影响较大,与有机、无机颗粒物浓度之间的模型精度较高,均方根误差（RMSE）的变化范围为0.0094～0.0143,模型精度在700 nm处最好;同时,分析了无机颗粒物的比例构成（PIM/SPM）对散射效率和后向散射效率的影响,得出相对于散射效率Q_be,后向散射效率Q_bbe受无机颗粒物比例构成影响最大,但是Q_bbe与PIM/SPM的相关性并不是很高,决定系数R²为0.4。

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【部分图文】：

图1 测量站位分布

本研究区域为秦皇岛附近海域,研究数据采集于2017年6月和2017年9月,共两个航次47个站位的采样数据,航次站位分布图如图1所示。1.2数据测量与处理

图2 各站位悬浮颗粒物比例构成

POM=SPM-PIM(7)比散射系数bp*和比后向散射系数bbp*分别由式(8)和式(9)得出:

图3 各站位后向散射光谱

通过粒径分布图(见图4),我们可以看出,本研究区域小粒径的颗粒占的体积浓度较大,是水体散射的主体。在此基础上,分析了550nm处bp、bbp、Qbbe、bp*数值分布情况,如图5所示。受水体颗粒大小以及悬浮颗粒物浓度的影响,散射系数bp值主要分布在1.25左右低值区,缺值....

图4 粒径分布

图3各站位后向散射光谱图5550nm处bp、bbp、Qbbe、b*p频率分布

本文编号：4028165