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摘要
叶绿素a是重要的水质参数，可以衡量水体的富营养化程度。遥感技术可以实时、快速、大范围地获取水体中叶绿素a的浓度与分布，对于水生态环境的评价及治理具有重要意义。内陆水体的光谱特征复杂，宽波段的多光谱遥感难以精确获取水体的光谱信息。国产珠海一号高光谱卫星因其光谱分辨率高，波段多等优势在内陆湖泊的遥感监测中具有广阔的应用前景。基于珠海一号高光谱数据，充分发挥其高光谱分辨率的优势，对巢湖的叶绿素a浓度进行反演，从影像中提取实测点处的遥感反射率曲线，筛选具有显著光谱特征的波段，并以OIF指数衡量不同波段组合获取水体组分信息的能力，以此构建与实测叶绿素a浓度相关性较高的波段组合。结果表明珠海一号OHS-2A星影像的14, 16和19波段所构建的三波段模型[Rrs(700 nm)-1-Rrs(670 nm)-1]×Rrs(746 nm)在巢湖的叶绿素a浓度反演中取得了较高的精度，相对误差和均方根误差分别为19.97%和10.85 mg·m-3。由模型反演巢湖2019年5月10日的叶绿素a浓度空间分布图可知，叶绿素a浓度自东向西呈上升趋势，全湖南部和东北部的叶绿素a浓度较低，西巢湖的北部叶绿素a浓度最高。西巢湖的整体叶绿素a浓度是全湖最高的，尤其是其北部水域，水质情况较差，已经出现了一定面积的水华，其主要原因在于该地区紧邻合肥市，人类活动强烈，污水废水排放量大。珠海一号高光谱卫星对于内陆湖泊的水质反演具有一定的优势，但也存在着数据处理困难，波段利用率低，反演模型普适性差等局限，今后仍需借助珠海一号高光谱数据开展更多的湖泊遥感研究，不断提出高光谱遥感影像处理的新方法，提高反演模型的精度与普适性，充分挖掘数据源的潜力，使其更好地服务于水质的遥感监测工作。
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单位流域水循环模拟与调控国家重点实验室; 中国水利水电科学研究院
