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适用于多种卫星数据的太湖水体漫衰减系数估算算法
  • ISSN号:1003-5427
  • 期刊名称:《湖泊科学》
  • 时间:0
  • 分类:P733.3[天文地球—物理海洋学;天文地球—海洋科学]
  • 作者机构:[1]中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室,南京210008, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:$江苏省杰出青年基金项目(BK20160049)、国家自然科学基金项目(41671358,41431176)和中国科学院青年创新促进会项目(2012238)联合资助.
中文摘要:

下行漫衰减系数(Kd)是描述水下光场的重要参数,决定水体真光层深度,影响着浮游藻类初级生产力及其分布特征.基于2008-2013年太湖4次大规模野外试验数据,分析太湖水体漫衰减系数特征及其影响因素,建立适用于多种卫星数据且较高精度的太湖水体490 nm处下行漫衰减系数估算模型.结果表明:无机悬浮物是太湖水体漫衰减系数的主要影响因素;红绿波段比值(674 nm/555 nm)最适合于太湖Kd(490)估算,模型反演精度较高(N=72,R2=0.72,RMSE=0.89 m-1,MAPE=21.58%);利用实测光谱数据,模拟得到MODIS/EOS、OLCI/Sentinel-3、GOCI/COMS和MSI/Sentinel-2等主要传感器波段的信号,构建适用于多种卫星传感器Kd(490)估算的红绿波段模型,建模精度较高(N=72,R2〉0.7,RMSE〈0.9 m-1,MAPE〈22.0%),且进行了验证(N=37,R2〉0.7,RMSE〈0.9 m-1,MAPE〈22.0%).

英文摘要:

b The downwelling diffuse attenuation coefficient (Kd) plays a critical role in underwater light field. It determines the euphotic depth, and affects the distribution characteristics of phytoplankton and primary productivity. Based on in situ data collected from 4 cruise surveys in Lake Taihu during 2008-2013, both the variations and driving factors of Kd were analyzed, and an algorithm to estimate downwelling diffuse attenuation coefficient at 490 nm for a variety of satellites' data was developed and validated. The results show that:(1) suspended particular inorganic matter is the decisive factor of Kd in Lake Taihu;(2) the algorithm of red-green band ratio is the most suitable for estimating Kd(490) in Lake Taihu (N=72, R2=0.72, RMSE=0.89 m-1, MAPE=21.58%);(3) with the simulated remote sensing reflectance of the main sensor bands such as MODIS/EOS, OLCI/Sentinel-3, GOCI/COMS and MSI/Sentinel-2, the red-green ratio algorithm to estimate Kd(490) was established for a variety of remote sensing sensors(N=72,R2〉0.7,RMSE〈0.9 m-1,MAPE〈22.0%), and the validation was good as well(N=37,R2〉0.7,RMSE〈0.9 m-1,MAPE〈22.0%).

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期刊信息
  • 《湖泊科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院南京地理与湖泊研究所 中国海洋湖沼学会
  • 主编:沈吉
  • 地址:南京市北京东路73号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:jlakes@niglas.ac.cn
  • 电话:025-86882041 86882040
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-5427
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1331/P
  • 邮发代号:28-201
  • 获奖情况:
  • 中国科技核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:16668