面向GF-5卫星高光谱传感器的浑浊水体叶绿素a浓度反演算法研究——以鄱阳湖为例

为了分析即将发射的高分5号卫星(GF-5)的高光谱数据在内陆水体水色遥感中的应用潜力，以鄱阳湖为研究区域，利用2009年、2011年和2016年共134组现场实测光谱及其对应的叶绿素a、总悬浮物浓度数据，考虑高浑浊水体引起的叶绿素a浓度变化的光谱响应差异，在进行水体光学分区基础上通过光谱模拟与差分处理开展了叶绿素a浓度跨阶分高光谱反演研究.结果表明：1)进行光学分区有利于提高反演精度，非高浑浊水体(NDCI≥0.06)区域，反演模型判定系数R2达到0.82，均方根误差RMSE为1.12，平均相对误差MRE为0.32，而不进行光学分区的全湖区反演建模R2仅为0.37；2) 相较于鄱阳湖前期研究得到的最优多波段反演模型(R2＝0.76)，利用495、591、675、679、684、688、692和696 nm等波长的原始光谱以及差分光谱(一阶差分、二阶差分)建立的跨阶分多波段组合模型可以更有效地反演非高浑浊水体叶绿素a浓度(R2＝0.82)，但对于高浑浊水体(NDCI<0.06)，叶绿素a浓度的高光谱反演能力还需要进一步挖掘.