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摘要
现场水体光谱观测是水体光学性质、水色遥感反演建模等研究不可或缺的基础性工作之一。常规的倾斜观测方法受其较为严格的观测几何条件限制，需要依据船体位置、太阳方位等不断调整观测角度，特别是针对河道水体光谱观测时，还须考虑河道走向、岸线遮蔽物等情况，因此，只能设置若干站点进行离散样点的观测，难以在岸线环境较为复杂的河道水体开展连续走航快速观测。而现场水体光谱连续走航快速观测能够获取不同地方时的大样本水体反射光谱，丰富对水体二向反射特征的认识，并建立更精确的反演模型，在水色遥感研究中具有极其重要的作用。鉴于此，设计了一种基于垂直观测几何方式的内陆河道表层水体反射光谱连续走航快速观测方法，并通过时空匹配技术获取整个河道的全波长遥感反射率数据。在杭州西小江部分河段的试验表明，该方法获取的遥感反射率与同步实测的叶绿素浓度、浊度等水色组分的相关性较强，选取的特征波段获得的确定系数R~2均大于0.855。Sentinel-2的观测天顶角接近于0,近乎于垂直观测。该研究使用Sentinel-2B的光谱响应函数对实测光谱进行等效光谱模拟，转换为相应波段的等效遥感反射率，反演结果与基于Sen2Cor的大气校正后的遥感反射率数据进行建模，分析结果表明，基于Sen2Cor的大气校正后的遥感反射率数据存在高估现象，同时又用Sentinel-2B的大气表观反射率反推辐射亮度，然后用FLAASH大气校正获取Sentinel-2B的遥感反射率数据，经与实测等效遥感反射率建模分析发现，基于FLAASH的大气校正后的遥感反射率数据在小于0.02 sr~(-1)时也存在高估现象，在大于0.02 sr~(-1)时则存在明显低估现象。研究表明，用该方法所获取的大样本实测遥感反射率数据具有对卫星反射率产品进行真实性验证的应用潜力。
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单位杭州师范大学; 浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室
