基于改进Gordon算法的内陆水体大气校正研究
2021-05-11徐央杰包颖申佩佩
徐央杰,包颖,申佩佩
(宁波市测绘设计研究院,浙江 宁波 315042)
1 引 言
自20世纪70年代第一台水色卫星传感器CZCS投入使用至今,遥感技术在水质参数的定量反演研究中得到了很好的应用,并从光学性质简单的Ⅰ类水体逐渐发展到光学性质复杂的Ⅱ类水体[1]。由于传感器接收到的水体信息大约只占总信息的10%,大部分来自大气贡献,因此消除传感器接收总辐射中的大气干扰,实现影像大气校正,是水色定量遥感的关键之一[2,3]。
其中Ⅰ类水体主要为大洋水体,水质主要由浮游植物及其伴生物决定,较为简单和稳定,针对该类水体的大气校正算法较为成熟,且已在不同水色遥感数据中实现了业务化运行[2]。而近海岸和内陆等Ⅱ类水体,其光学性质除了受浮游植物及其伴生物的影响,还受到悬浮物(Total Suspended Matter:TSM)和有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter:CDOM)的影响,光学组分复杂,针对Ⅰ类水体的大气校正算法不再适用于该类水体[4]。因此,目前许多专家学者针对Ⅱ类水体发展了不同大气校正算法,宋挺等[5]利用MODIS数据辅助的Gordon单次散射改进算法实现了高分四号浑浊Ⅱ类水体的大气校正,沈菊平等[6]利用神经网络算法实现了MERIS数据的Ⅱ类水体大气校正,檀静等[7]利用氧气和水汽吸收的暗像元实现浑浊Ⅱ类水体的大气校正,提高了MERIS数据的大气校正精度。
本文针对浑浊Ⅱ类水体,基于辐射传输模型展开大气校正算法研究。在Gordon大气校正的基础上,通过MODIS辅助数据,分区计算其他遥感影像各波段的气溶胶散射,获取水体离水反射率,并将算法应用于多源遥感影像中(如GOCI和HJ-1 CCD等),最后对大气校正后的反射率精度进行验证分析,据此评价该算法在浑浊Ⅱ类水体中的应用潜力。……
