基于GOCI数据的黄河口高悬浮物浓度海域的叶绿素a提取指数构建与浓度反演

作者：张曦元; 万剑华; 刘善伟^*; 宋冬梅

来源：海洋技术学报, 2022, 41(01): 20-29.

• 叶绿素a浓度反演
• 叶绿素a提取指数
• GOCI
• 黄河口近岸海域

高浓度悬浮物 (TSM) 的不透光性干扰了叶绿素 (Chl-a) 浓度的光谱量测，影响了Chl-a 浓度的反演精度。本文以黄河口近岸海域为研究对象，根据最大叶绿素指数 (MCI) 原理，针对 GOCI 数据构建叶绿素敏感指数 (Schl) 和悬浮物敏感指数 (STSM)，进一步构建了 Chl-a提取指数 (CEI) 以削弱 TSM 对 Schl的影响。采用 2011—2018 年采集的 619 组实测 Chl-a 浓度及同期的 GOCI 遥感反射率，基于随机森林算法对比多种指数构建的 Chl-a 浓度反演模型，结果显示：在不分区的情况下，采用 CEI 构建的 Chl-a 浓度反演模型的平均相对误差 (MRE) 为45.9%，其精度结果优于 Schl(MRE=49.76%)。为进一步验证 CEI 在高 TSM 浓度海域的精度，本文根据波谱斜率 (R6- R4) /(λ6- λ4) 将研究区分为 Chl-a 和 TSM 主导型水体后，分别构建 Chl-a浓度反演模型，研究结果显示：Chl-a 主导型水体采用 Schl构建的反演模型的 MRE 为 35.81%,TSM 主导型水体采用 Schl与 CEI 构建的反演模型的 MRE 分别为 60.39%与 36.74%，这也证实了在高 TSM 浓度海域，采用 CEI 能够有效削弱 TSM 对 Schl的干扰。

• 单位
  中国石油大学（华东）