余 果，付東洋,2,3，鐘雅楓，劉大召,2,3，祁雅莉，羅亞飛

（1.廣東海洋大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，廣東 湛江 524088; 2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（湛江）南海資源大數(shù)據(jù)中心，廣東 湛江 524025；3.廣東省海洋遙感與信息技術(shù)工程技術(shù)中心，廣東 湛江 524088）

有色溶解有機(jī)物（colored dissolved organic matter，CDOM），又稱黃色物質(zhì)，它是天然水體中的光學(xué)活性成分，是溶解有機(jī)物的重要組成部分，在紫外和藍(lán)光區(qū)域具有強(qiáng)烈的吸收特性，它在生物地球化學(xué)和碳循環(huán)以及海洋中的其他過(guò)程扮演著重要的角色[1]。這種海水光學(xué)活性成分一方面調(diào)節(jié)了對(duì)生物具有破壞性的UVB 輻射在水體中的穿透深度，另一方面能夠降低浮游植物可利用的光合輻射有效強(qiáng)度，從而會(huì)減少水中的初級(jí)生產(chǎn)力，因此它對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用[2-3]。CDOM 是海洋中的惰性物質(zhì)，具有良好的保守性和穩(wěn)定性，可以作為水團(tuán)示蹤因子，反應(yīng)海水的來(lái)源和變化情況等[4]。作為影響水體光譜特性三個(gè)主要成分之一，研究CDOM 的遙感反演是水色遙感研究的一個(gè)重要內(nèi)容。

水色遙感是獲取海洋、湖泊以及河流等上層水體中水色參數(shù)濃度、成分等信息的重要技術(shù)，而半分析算法是水色遙感反演算法的研究熱點(diǎn)，它是基于水體光學(xué)輻射傳輸理論為依據(jù)，根據(jù)水體組分等光學(xué)特性，結(jié)合環(huán)境信息因素等建立水體反射光譜的模擬模型，并加入一些經(jīng)驗(yàn)公式后得到的反演算法[5]。在半分析算法中，各參數(shù)都具有明確的物理意義，其反演結(jié)果較為可靠，但是在半分析算法中一些經(jīng)驗(yàn)公式并不一定具有普適性，因此需要在特定水域?qū)σ恍┌敕治鏊惴ㄟM(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)價(jià)[6]。QAA算法是Lee 等[7]提出的基于遙感反射率反演水體總吸收系數(shù)、浮游植物吸收系數(shù)、非色素顆粒物和CDOM 的吸收系數(shù)以及后向散射系數(shù)等，在水色遙感中具有廣泛應(yīng)用。一些研究基于QAA 算法，對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)，得到所需水色參數(shù)信息或者固有光學(xué)量等[8-10]。

近年來(lái)，湛江海洋經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，與此同時(shí)，湛江經(jīng)濟(jì)發(fā)展也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，養(yǎng)殖業(yè)、臨海工業(yè)和人類活動(dòng)不可避免地給近岸海域水質(zhì)帶來(lái)污染，近海近年來(lái)水體富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重，有機(jī)污染較為突出[11]，給當(dāng)?shù)鼐用裆钤斐蓸O大危害，嚴(yán)重制約了湛江經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此利用遙感技術(shù)對(duì)湛江近海CDOM進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握CDOM動(dòng)態(tài)變化信息對(duì)于海洋生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義[12]。目前對(duì)于湛江近海海域水體半分析算法以及固有光學(xué)特性方面研究還較少，選取該水域作為研究區(qū)域?qū)ξ覈?guó)近海二類水體光學(xué)特性研究及水體生態(tài)環(huán)境研究是一次有意義的補(bǔ)充和完善。

本研究利用三種半分析反演算法對(duì)湛江近海海域水體CDOM 反演方法的適用性進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，并利用CDOM 特征波段建立經(jīng)驗(yàn)算法，比較這四種算法的反演精度，將建立的CDOM 經(jīng)驗(yàn)算法應(yīng)用于 Sentinel-2 衛(wèi)星數(shù)據(jù)，獲取湛江近海CDOM 空間分布圖，并對(duì)CDOM 空間分布進(jìn)行分析和探討，為湛江近海CDOM 研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 站位設(shè)置及測(cè)量方法

2017 年8 月10－13 日在湛江灣及鄰近海域設(shè)置了31 個(gè)站點(diǎn)，如圖1 所示，2 個(gè)站點(diǎn)設(shè)置在湛江灣內(nèi)，1 個(gè)站點(diǎn)在灣口，其余28 個(gè)站點(diǎn)都位于湛江灣外側(cè)，每個(gè)站位都采集了表層水樣，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行過(guò)濾。葉綠素a 的過(guò)濾、測(cè)定步驟和計(jì)算方法都是按照文獻(xiàn)[13]中的葉綠素a 分光光度法的規(guī)范來(lái)執(zhí)行。懸浮泥沙的過(guò)濾參考文獻(xiàn)[14]中的懸浮物質(zhì)量法來(lái)操作，用馬弗爐灰化過(guò)濾好的濾膜（濾膜為有機(jī)微孔濾膜，孔徑為0.45 μm），然后用十萬(wàn)分之一分析天平稱量殘留物的質(zhì)量，從而得到海水中懸浮泥沙的濃度（殘留物質(zhì)量/水樣體積），每個(gè)站位過(guò)濾葉綠素a 和懸浮泥沙的水樣均各為2 L。采集500 mL的水樣于棕色玻璃瓶中，所有采樣瓶均用體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸進(jìn)行浸泡和超純水進(jìn)行充分清洗，并烘干，然后用預(yù)處理過(guò)的0.22 μm 的聚碳酸酯濾膜進(jìn)行過(guò)濾，將濾液置于棕色玻璃瓶中（預(yù)先使用體積分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸浸泡24 h，烘干后于450 ℃灼燒6 h），再放置于-20 ℃的冰箱中避光保存，待回實(shí)驗(yàn)室后再進(jìn)行測(cè)量分析，測(cè)量分析過(guò)程按照《海洋光學(xué)調(diào)查技術(shù)規(guī)程》[15]來(lái)執(zhí)行。測(cè)量葉綠素a 濃度和CDOM 吸收系數(shù)都采用的是日本島津公司生產(chǎn)的UV-2600紫外分光光度計(jì)（波長(zhǎng)范圍是185～900 nm，，分辨率為0.1nm）。同步測(cè)量數(shù)據(jù)還有水面光譜數(shù)據(jù)和水體后向散射系數(shù)等，利用德國(guó)TriOS RAMSES 水面光譜儀（波長(zhǎng)范圍是320～950 nm，，光譜精度是0.3 nm））采用水面之上法進(jìn)行水面光譜的測(cè)量，其觀測(cè)幾何設(shè)計(jì)參照文獻(xiàn)[16]，由于S18 站位的光譜曲線異常，這個(gè)站位不參與CDOM的建模與驗(yàn)證。水體的后向散射系數(shù)采用美國(guó)HOBI Labs 的多光譜后向散射儀HydroScat-6P（420、442、470、510、、590及700 nm 等6 個(gè)波長(zhǎng)處的后向散射）進(jìn)行測(cè)定。

圖1 研究區(qū)域及站位分布Fig.1 Study area and station distribution map

1.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)《海洋光學(xué)調(diào)查技術(shù)規(guī)程》[15]，CDOM 吸收系數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，l 是比色皿的光程；Ds(λ)是CDOM 樣品相對(duì)于參比純水的光學(xué)密度；Dbs(λ)是空白純水相對(duì)于參比純水的光學(xué)密度；Dnul(λ)是在可見光波段或近紅外波段CDOM 表觀殘余光學(xué)密度，近岸二類水體可采用690～ 700nm 的平均值。

遙感反射率Rrs(λ)是水色遙感反演的基本物理量，該參數(shù)獲取具有重要意義，其計(jì)算公式為[16]：

式中，λ為波長(zhǎng)，Rrs(λ)為水面遙感反射率，Lu(λ)為水體上行輻射亮度，Lsky(λ)為天空光下行輻射亮度，rsky為氣水界面對(duì)天空光的反射率，其值主要取決于太陽(yáng)位置、風(fēng)速風(fēng)向及水面粗糙度等[16]，Ed(0+)為水表面入射總輻照度。同時(shí)為了方便后面分析，將獲得的光譜按1 nm 分辨率進(jìn)行插值，插值方法為三次樣條插值。

Sentinel-2衛(wèi)星擁有2A 和2B 兩顆衛(wèi)星，可覆蓋13個(gè)波段，地面分辨率可達(dá)10m，是目前能免費(fèi)獲取的最高空間分辨率的影像，兩顆互補(bǔ)衛(wèi)星，重訪周期為5 d，非常適合于近海海灣等區(qū)域性遙感監(jiān)測(cè)[17]。因此本研究采用Sentinel-2衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)湛江近海CDOM進(jìn)行反演，其過(guò)境時(shí)間與采樣時(shí)間相鄰，為2017 年8 月6 日。影像預(yù)處理過(guò)程在ENVI軟件中進(jìn)行，其步驟主要包括輻射定標(biāo)、大氣校正、圖像裁剪以及掩膜等。

由于獲取影像時(shí)間和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間相差超過(guò)了24 h，因此利用5 個(gè)受云、太陽(yáng)耀斑影響較小的地面匹配點(diǎn)用來(lái)驗(yàn)證大氣校正效果[18]。將獲取的8 月6日湛江近海影像利用ENVI中的FLAASH 大氣校正方法得到B1(443.9 nm)～ B5(703.9 nm)波段處的大氣校正結(jié)果。實(shí)測(cè)遙感反射率已插值成1 nm 分辨率，因此選擇444、497、560、665、704nm 分別對(duì)應(yīng)于Sentinel-2A 中的B1、B2、B3、B4、B5 波段。圖2為5 個(gè)準(zhǔn)同步點(diǎn)大氣校正后得到影像的不同波段處遙感反射率與實(shí)測(cè)遙感反射率的對(duì)比結(jié)果。

由圖2 可知，經(jīng)大氣校正后B1～B5 波段的遙感反射率與實(shí)測(cè)遙感反射率雖然存在著一定程度上高估或低估現(xiàn)象，但校正結(jié)果從總體上來(lái)說(shuō)還是較為理想的，因此FLAASH 大氣校正方法能夠較好適用于湛江近海海域。

圖2 5 個(gè)星地匹配樣點(diǎn)Sentinel-2A 影像大氣校正后的Rrs和實(shí)測(cè)Rrs 關(guān)系的散點(diǎn)Fig.2 The relationship between the Rrs of the 5 satelite-ground mathchups via atmosphere correction from the Sentinel-2A data and the measured Rrs

1.3 QAA-E 算法

Zhu 等[8]提出基于 QAA(V4)方法上擴(kuò)展的CDOM 吸收系數(shù)ag估算方法，簡(jiǎn)稱QAA-E 方法。QAA-E 提供了兩種得到ag的方法，第一種是基于非藻類顆粒物吸收系數(shù)ad和顆粒物后向散射系數(shù)bbp的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，得到ad，再?gòu)姆窃孱愵w粒物和CDOM 的吸收系數(shù)adg中分離出ad得到ag，簡(jiǎn)稱ad-based 方法。另一種是基于顆粒物吸收系數(shù)ap和bbp的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，得到ap，再?gòu)乃w總吸收系數(shù)a中分離ap得到ag，簡(jiǎn)稱ap-based 方法。利用International Ocean Color Coordinating Group(IOCCG) 原位和合成數(shù)據(jù)集以及2007 年在密西西比河、阿查法拉亞河和墨西哥灣北部海域開展的現(xiàn)場(chǎng)水面光譜數(shù)據(jù)對(duì)兩種方法進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，最終得到ad-based 方法反演結(jié)果相對(duì)較好。本研究也選取ad-based 方法來(lái)對(duì)湛江近海海域水體進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn)。QAA-E 方法前九步是根據(jù)QAA(V4)方法得到非藻類顆粒物和CDOM 的吸收系數(shù)adg以及555 nm 處顆粒物后向散射系數(shù)bbp(555)，再利用ad和bbp的函數(shù)關(guān)系得到ad，將adg減去ad就得到ag。其具體步驟參見文獻(xiàn)[8]。

1.4 QAA-Dong 算法

Dong等[9]在QAA(V5)方法的基礎(chǔ)上擴(kuò)展得到了ag反演方法，該方法首先利用QAA(V5)得到水體的總吸系數(shù)a和bbp(555)，然后利用NASA Bio-Optical Marine Algorithm Data set (NOMAD)數(shù)據(jù)集得到ad的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，最后利?the South China Sea and the Taiwan Strait(SCSD)原位數(shù)據(jù)集建立了藻類顆粒物和CDOM 的吸收系數(shù)aphg和ag的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢phg分離得到ag和aph。本研究將這種CDOM 反演方法稱為QAA-Dong。具體步驟參見文獻(xiàn)[9]。

1.5 QAA-CDOM 算法

Zhu 等[10]提出一種新的CDOM 反演方法，它結(jié)合QAA(V4)和QAA-E 兩種方法，首先利用IOCCG 合成數(shù)據(jù)集、NOMAD 數(shù)據(jù)集和在密西西比河、阿查法拉亞河、墨西哥灣北部海域的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)集對(duì)QAA(V4)中經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃桶敕治瞿Ｐ蛥?shù)做了一些調(diào)整，得到440 nm 處的水體總吸收系數(shù)a(440)和bbp(555)，然后借鑒QAA-E 中ap和bbp(555)之間的函數(shù)關(guān)系，利用這3 種數(shù)據(jù)集對(duì)參數(shù)重新進(jìn)行標(biāo)定，最終得到ag。具體步驟參見文獻(xiàn)[10]。

1.6 精度評(píng)價(jià)

CDOM 反演結(jié)果精度由平均相對(duì)誤差MRE 和均方根誤差RMSE 進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與討論

2.1 典型區(qū)域性CDOM 算法驗(yàn)證

2.1.1 QAA-E 算法驗(yàn)證 由圖3 和圖4 可見，用QAA-E 方法去反演湛江灣及鄰近海域水體的CDOM 吸收系數(shù)，存在嚴(yán)重低估現(xiàn)象，其反演值大部分處在0 m-1～ 0.1 m-1之間，極個(gè)別值甚至還出現(xiàn)了負(fù)值情況，所有站位CDOM 反演值的相對(duì)誤差都在60%以上，反演結(jié)果精度極其不理想。

圖3 QAA-E 方法CDOM 反演值和實(shí)測(cè)值對(duì)比Fig.3 Comparison of derived value of QAA-E method and measured value

圖4 QAA-E 方法的相對(duì)誤差散點(diǎn)Fig.4 Relative error scatter plot of QAA-E method

由Zhu 等[8]研究可知，由QAA(V4)反演得到的水體總吸收系數(shù)a和bbp(555)比實(shí)測(cè)數(shù)值要偏小，從而使得計(jì)算得到的非藻類顆粒物和CDOM 的吸收系數(shù)adg偏小，并且ad和bbp的統(tǒng)計(jì)關(guān)系中的J1和J2 這兩個(gè)擬合參數(shù)是由Zhu 等在密西西比河、阿查法拉亞河和墨西哥灣北部海域?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)擬合得到，具有一定區(qū)域局限性，所以QAA-E 方法并不適合湛江近海海域水體CDOM 的反演。

2.1.2 QAA-Dong 算法驗(yàn)證 由圖5 和圖6 可見，QAA-Dong 方法應(yīng)用于湛江灣及鄰近海域水體CDOM 的反演結(jié)果也存在嚴(yán)重偏低現(xiàn)象，其反演值大部分都處于0 m-1～ 0.1 m-1范圍內(nèi)，而實(shí)測(cè)值都大于0.1 m-1，相對(duì)誤差都在50%～ 100%之間，其反演結(jié)果精度仍然不理想。

圖5 QAA-Dong 方法CDOM 反演值和實(shí)測(cè)值對(duì)比Fig.5 Comparison of derived value of QAA-Dong method and measured value

在QAA-Dong 的研究中，由89 組NOMAD 數(shù)據(jù)集建立了ad(443)、443 nm 處的水體總吸收系數(shù)(減去純水的吸收系數(shù))anw(443)、bbp(555)與(Rrs(555)+Rrs(670))/Rrs(443)之間的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)關(guān)系，從而計(jì)算出ad(443)，該統(tǒng)計(jì)關(guān)系顯著性不是很高，決定系數(shù)R2只有0.56，并且數(shù)據(jù)量也不是很大。然后再基于臺(tái)灣海峽實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立aphg(443)和ag(443)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，最后計(jì)算出ag(440)。該算法在QAA(V5)基礎(chǔ)上加入3 個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，使得該方法具有一定局域性，所以直接將該方法應(yīng)用于湛江近海海域水體并不適合。

圖6 QAA-Dong 方法的相對(duì)誤差散點(diǎn)Fig.6 Relative error scatter plot of QAA-Dong method

2.1.3 QAA-CDOM 算法驗(yàn)證 由圖7 和圖8 可知，QAA-CDOM 方法在湛江灣及鄰近海域水體CDOM的反演整體偏大，但相對(duì)于QAA-E 和QAA-Dong兩種反演方法，其反演結(jié)果精度尚可，除3 個(gè)點(diǎn)的相對(duì)誤差在50%以上，其他27 個(gè)點(diǎn)相對(duì)誤差均小于50%。

圖7 QAA-CDOM 方法CDOM 反演值和實(shí)測(cè)值對(duì)比Fig.7 Comparison of derived value of QAA-CDOM method and measured value

圖8 QAA-CDOM 方法的相對(duì)誤差散點(diǎn)Fig.8 Relative error scatter plot of QAA-CDOM method

QAA-CDOM 方法，在QAA(V4)基礎(chǔ)上增加了1 個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，且利用IOCCG 數(shù)據(jù)對(duì)γQ 值進(jìn)行調(diào)整，得到440、490、555、640 nm 四個(gè)波段處的最佳γQ 值，利用IOCCG、NOMAD、原位三種數(shù)據(jù)集將計(jì)算a(555)的經(jīng)驗(yàn)公式中的3 個(gè)系數(shù)進(jìn)行替換，使得該算法在CDOM 反演上具有較好效果。

2.2 區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)方法

關(guān)于CDOM 反演經(jīng)驗(yàn)方法國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有不少學(xué)者進(jìn)行研究，美國(guó)國(guó)家航天局選取412、443 和551 nm 建立了多波段比值模型，用于MODIS 數(shù)據(jù)的CDOM 反演[19]，陳楚群等[20]利用SeaWiFS 數(shù)據(jù)提取CDOM 信息，選用670 nm 和412 nm 建立珠江口海域CDOM 反演模式。結(jié)合Sentinel-2A 波段設(shè)置綜合考慮，本研究選取Rrs(665)/Rrs(444)與ag(440) 進(jìn)行回歸分析，采用波段組合Rrs(665)/Rrs(444) 體現(xiàn)近岸水體中CDOM 的兩個(gè)重要特征[20]：在短波段的強(qiáng)烈吸收（與藍(lán)光波段反射率負(fù)相關(guān)）；陸源CDOM 與近岸水體中懸浮物濃度呈相同變化趨勢(shì)（與紅光波段反射率正相關(guān)）。在30 個(gè)有效光譜數(shù)據(jù)中，隨機(jī)選取22 個(gè)作為訓(xùn)練樣本來(lái)建立模型，剩余8 個(gè)數(shù)據(jù)用于精度驗(yàn)證。利用Rrs(665)/Rrs(444)與ag(440)共建立5 個(gè)反演模型（表1），其中，以基于Rrs(665)/Rrs(444)與ag(440)建立的指數(shù)反演模型表現(xiàn)最好，決定系數(shù)R2為0.65。利用剩余的8 個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)對(duì)該指數(shù)模型進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果如圖9 所示，該模型反演結(jié)果存在低估現(xiàn)象，但整體反演精度尚可，驗(yàn)證點(diǎn)的平均相對(duì)誤差MRE為26.5%，均方根誤差RMSE 為0.07。

表1 CDOM 經(jīng)驗(yàn)反演模型Table 1 Empirical retrieval models

2.3 半分析算法與經(jīng)驗(yàn)方法反演結(jié)果對(duì)比

四種算法中，QAA-E 算法反演結(jié)果的平均相對(duì)誤差為96.9%，均方根誤差為0.23 m-1，QAA-Dong算法反演結(jié)果的平均相對(duì)誤差為75.9%，均方根誤差為0.18 m-1，QAA-CDOM 算法反演結(jié)果的平均相對(duì)誤差為28.8%，均方根誤差為0.07 m-1，經(jīng)驗(yàn)算法驗(yàn)證點(diǎn)反演結(jié)果的平均相對(duì)誤差為26.5%，均方根誤差為0.07 m-1。四種算法的平均相對(duì)誤差和均方根誤差見表2，可以看出，QAA-CDOM 算法及本研究擬合的區(qū)域性經(jīng)驗(yàn)算法均可作為湛江近海CDOM 反演的算法，但兩者相比較，本研究擬合的經(jīng)驗(yàn)方法反演精度更高。

圖9 基于實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)的CDOM 反演模型驗(yàn)證結(jié)果Fig.9 Verification results of CDOM retrieval model based on measured spectral data

表2 4 種算法的平均相對(duì)誤差和均方根誤差Table 2 Mean relative error and root mean square error of four algorithms

2.4 湛江近海CDOM 的空間分布

將Rrs(665)/Rrs(444)與ag(440)建立的指數(shù)反演模型應(yīng)用到Sentinel-2 衛(wèi)星數(shù)據(jù)，選擇波段444 nm和665 nm 分別對(duì)應(yīng)于Sentinel-2 的第1 波段和第4波段，得到的各站位反演結(jié)果與實(shí)測(cè)CDOM 吸收系數(shù)對(duì)比如圖10 所示，反演結(jié)果整體偏大，反演的CDOM 吸收系數(shù)ag(440)范圍在0.1～ 0.39 m-1之間，而實(shí)測(cè)CDOM 吸收系數(shù)范圍在0.1～ 0.34 m-1之間，各站位平均相對(duì)誤差為42.6%，均方根誤差為0.09 m-1。將上述指數(shù)模型應(yīng)用于Sentinel-2 衛(wèi)星影像，得到湛江近海2017 年8 月6 日CDOM 空間分布圖（圖11）。從圖中可以看出，坡頭區(qū)的鑒江口CDOM 濃度較高，可能是陸源徑流輸入，攜帶了大量陸源有機(jī)物所致。湛江近海其他區(qū)域CDOM濃度變化較小，尤其是離湛江較遠(yuǎn)的外海，此外硇洲島附近海域存在CDOM 極小值，這可能是由于該海域海水?dāng)U散、潮汐及海流混合作用稀釋,使得陸源因素所產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)的影響大大減少[21]。

圖0 各站位衛(wèi)星反演結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比Fig.10 Comparison of satellite retrieved results and measured results

圖11 湛江近海CDOM空間分布Fig.11 Spatial distribution of CDOM in Zhanjiang coastal area

3 結(jié)論

（1）利用湛江近海海域的實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)和CDOM 吸收系數(shù)ag(440)，基于QAA 和改進(jìn)擴(kuò)展的QAA-E、QAA-Dong、QAA-CDOM 三種半分析算法反演湛江近海CDOM，經(jīng)精度驗(yàn)證和評(píng)價(jià)表明，QAA-CDOM 方法是這三種典型半分析方法中精度最高的一種。

（2）選取444 nm 和665 nm 兩個(gè)特征波段建立CDOM 反演模型，得到Rrs(665)/Rrs(444)與ag(440)建立的指數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅憩F(xiàn)最好，與典型的QAA-CDOM 反演算法相比，此指數(shù)模型精度更高。數(shù)據(jù)，得到湛江近海CDOM反演空間分布圖，圖中顯示坡頭鑒江口CDOM濃度較高，硇洲島附近海域CDOM 存在極小值，而湛江外海CDOM 濃度變化較小。

（3）將建立的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)用于Sentinel-2 衛(wèi)星