[發明專利]一種內陸水體葉綠素a濃度的普適性遙感估算方法

有效

• 申請號: 201610945144.3
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107991249B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李云梅;劉閣
• 申請（專利權）人: 南京吉澤信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

1.一種內陸水體葉綠素a濃度的普適性遙感估算方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：通過地面光譜輻射儀采集水體的高光譜觀測數據；

步驟2：通過數據輸出將地面光譜輻射儀的測量值數據導出到計算機；

步驟3：設定變量Chla為葉綠素a濃度，通過計算機對高光譜觀測數據進行處理，估算出Chla的值；根據以下步驟來估算Chla的值：

步驟A：定義b_b(λ_n)是在波段λ_n位置的水體總后向散射系數，n取1-4的整數；定義R_rs(λ_n)是在波段λ_n位置的遙感反射率，n取1-4的整數；定義a_chla(λ_n)是葉綠素a在波段λ_n位置的吸收系數，n取1-4的整數；定義a_w(λ_n)是純水在波段λ_n位置的吸收系數，n取1-4的整數；定義η變量是用于去除其它水體組份對葉綠素光學特征干擾的參數變量；UMOC Indices為中間變量；

步驟B：根據以下公式計算b_b(λ)的值：

步驟C：根據以下公式計算λ₄的值：

當則當則

其中，和均表示可見光-近紅外的光譜波段中的任意一個光譜波段，不等于

步驟D：根據以下公式計算UMOC Indices的值：

步驟E：根據以下公式計算a_Chla(λ₁)：

a_Chla(λ₁)＝UMOC Indices×(a_w(λ₄)+b_b(λ))-a_w(λ₁)+ηa_w(λ₂)+(1-η)a_w(λ₃)；

步驟F：根據以下公式計算Chla的值：

步驟4：根據Chla的值評估出水環境質量評價報告，并通過打印設備打印出水環境質量評價報告；

所述λ_n滿足以下條件：

第一波段λ₁、第二波段λ₂和第三波段λ₃均取位于葉綠素a吸收峰附近的任意光譜波段值，其中在第一波段λ₁內的葉綠素a吸收系數a_Chla(λ₁)遠遠大于在第二波段λ₂內的葉綠素a吸收系數a_Chla(λ₂)，并且在第一波段λ₁內的葉綠素a吸收系數a_Chla(λ₁)遠遠大于在第三波段λ₃內的葉綠素a吸收系數(a_Chla(λ₃))，即a_Chla(λ₁)＞＞a_Chla(λ₂)，a_Chla(λ₁)＞＞a_Chla(λ₃)；第一波段λ₁內有色碎屑吸收系數a_cdm(λ₁)由第二波段λ₂和第三波段λ₃內有色碎屑吸收系數通過加權平均估算得到，其加權平均估算公式如下：

a_ym(λ₁)＝ηa_ym(λ₂)+(1-η)a_ym(λ₃)；

第四波段λ₄內的葉綠素a吸收系數a_Chla(λ₄)、第四波段λ₄內有色碎屑吸收系數a_ym(λ₄)和純水吸收系數a_w(λ₄)之間的關系式如下：a_w(λ₄)＞＞a_Chla(λ₄)+a_ym(λ₄)；

第一波段λ₁、第二波段λ₂和第三波段λ₃和第四波段λ₄之間的水體總后向散射系數的關系式如下：b_b(λ₁)≈b_b(λ₂)≈b_b(λ₃)≈b_b(λ₄)。