柘林湾近岸水产养殖区水域叶绿素a浓度反演

作者：潘翠红; 夏丽华^*; 吴志峰; 王猛; 解学通; 王芳

来源：热带海洋学报, 2021, 40(01): 142-153.

• 海水养殖
• 叶绿素a浓度
• 反演
• Sentinel-2影像
• NDCI模型

海水养殖已成为近海水体环境的重要污染源,叶绿素a作为水体浮游植物生物量的一个重要参数,是水质评价的重要指标。本文以广东省柘林湾为研究区域,采用2018年9月4日的哨兵2号(Sentinel-2)影像与海水养殖区水体中实测的叶绿素a浓度数据构建了叶绿素a浓度的单波段模型、比值模型、三波段模型与归一化叶绿素a指数模型(Normalized Difference Chlorophyll Index,NDCI)等估算模型;通过对比评价,以反演精度高的模型估算了2018年多个月份的叶绿素a浓度,并分析其分布特征。结果显示:1) NDCI模型的反演精度明显高于其他模型,其可决系数R2为0.8,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)为9.7,平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error, MAPE)为0.99;利用实测数据对NDCI模型的时间适用性进行检验,表明NDCI模型能有效地估算出叶绿素a浓度的空间分布特征。2)叶绿素a浓度呈现出从近岸向湾外逐步降低的趋势,养殖区中叶绿素a浓度的总体趋势为池塘养殖区>滩涂插养区>网箱养殖区>浮筏养殖区;受到水体交换、降雨及养殖活动的影响,池塘养殖区中的叶绿素a浓度在投放幼苗期的2月最低,其变化趋势为2月<4月<6月<12月。本文的研究结果可为相关部门对柘林湾养殖水体的环境监测提供参考。

• 单位
  南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）; 广州大学; 生态环境部华南环境科学研究所