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第 11卷 第 5期 地 球 信 息 科 学 学 报 Vol11, No5 2009年 10 月 JOURNAL OF GEO IN FORMA TION SC IENCE O ct, 2009 富营养化的太湖水体叶绿素 a浓度模型反演 杨 　煜 , 李云梅 , 王 　桥 , 乐成峰 , 孙德勇 , 黄昌春 (南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室 , 南京 　2 10046) 摘要 : 半经验模型反演叶绿素 a浓度是 目前遥感反演水体叶绿素 a浓度的主要方法 。但是 , 大量研究结果表明 , 太湖水体浑浊 , 富营养化严重 , 各种半经验模型的反演精度和模型适用性有较大差异 。因此 , 研究一种既满足一 定精度要求 , 又具有时间普适性的叶绿素 a浓度反演算法 , 对提高模型适用性 , 促进遥感的反演应用具有重要意 义 。本研究通过 2005年 6 - 10 月地面实测数据 , 建立太湖叶绿素 a浓度一阶微分反演模型 、波段比值反演模型 和三波段反演模型 , 对比各模型反演效果 , 认为波段比值模型与三波段模型具有较好的反演效果 。运用 2006 年 11月和 2007年 11月实测数据对这三种模型加以检验 , 结果表明 , 三波段模型反演高富营养化的太湖水体 , 不仅 精度高 , 平均误差仅为实测浓度差的 83% , 而且适用性较强 , 不同年份数据的检验结果证明平均误差均低于实 测浓度差的 20% 。因此 , 三波段模型是这三种反演模型中效果最好的一类模型 。 关键词 : 叶绿素浓度 ; 反演模型 ; 太湖 ; 富营养化 1　引言 与遥感数据之间的相关性 ; 李素菊等在巢湖流域 利用波段比值及 690nm 处遥感反射率的一阶微分 藻类中叶绿素 a 是叶绿素的主要成分 , 其含 值 , 分别建立两个叶绿素 a 浓度反演模型 , 获得 量的高低与水体藻类的种类 、数量等密切相关 , 了较高的反演精度 [ 5 ] ; 段洪涛等在查干湖利用归 其浓度影响水色 、水质及水中初级生产力 , 是水 一化荧光峰高度法反演叶绿素 a含量精度较高 [ 6 ] 。 体营养状态的表征参数 [ 1 ] 。因此 , 叶绿素 a 浓度 然而 , 对于浑浊的富营养化水体 , 高浓度的悬浮 是水质状况评价的一个重要指标 。含有叶绿素 a 物和黄质 , 使背景光学特性发生显著变化 , 水体 的水体反射光谱在 440nm 附近有一吸收峰 , 在 的反射光谱更加复杂 , 蓝绿波段所反映的叶绿素 a 550nm 附近有一反射峰 , 在 685nm 附近有较明显 信息在很大程度上被减弱 , 使得叶绿素 a 的诊断 的荧光峰 , 这些吸收和散射光谱特征是建立叶绿 波段向长波方向发生移动 [ 7 ] , 同时 , 大量藻体覆 素 a 反演半经验模型的理论基础 , 而相应波段即 盖的湖水还会呈现出植被特性 , 鉴此 , 有学者提 为叶绿素 a 反演的特征波段 。因此 , 对特征波段 出通过优化植被遥感反演叶绿素 a 浓度的三波段 的遥感信息进行微分 、取对数 、波段比值等处理 , 模型 , 建立适合水体叶绿素 a 的反演模型 。结果 能获得更好反映其光谱特征的遥