基于半分析算法的赤潮水体固有光学性质反演

摘要

在珠江口海域海洋光学浮标实验期间获取了赤潮生消过程的水体光学数据和相应的生化数据。利用该实验数据开展了准分析算法（quasi-analytical algorithm,QAA）反演赤潮水体固有光学参数的精度检验和模型修正工作。（1）利用遥感反射率和QAA反演主要水色波段（412,443,490,510,560,620和665 nm）固有光学量发现：在490~665 nm波段水体总吸收系数和颗粒物后向散射系数的反演误差优于25%,在443 nm波段总吸收系数和颗粒物后向散射系数反演误差为8%~32%,在412 nm波段总吸收系数和颗粒物后向散射系数反演误差为31%~57%;浮游植物吸收系数和黄色物质与碎屑吸收系数反演误差分别为32%~157%和59%~80%。对比两种参考波段（555和640 nm）选取方式发现,除490和510 nm外,QAA-640在其他波段的反演精度均优于QAA-555,其中在412和443 nm波段尤为明显。（2）利用实测数据对QAA进行了修正：对于总吸收系数和颗粒物后向散射系数,QAA-555修正算法的反演精度有不同程度的提高,误差减小了1%~11%,QAA-640修正算法的反演精度在412,620和665 nm波段有所提高;对于浮游植物吸收系数和黄色物质与碎硝屑吸收系数,修正算法的反演精度没有明显改善。除412和443 nm波段外,修正的QAA-555均优于修正的QAA-640。（3）利用现场实测总吸收系数数据和QAA反演浮游植物吸收系数和黄色物质与碎屑吸收系数,误差均优于24%;分析算法的误差敏感性发现当对总吸收系数引入20%的误差时,黄色物质与碎屑吸收系数反演误差波动不明显（〈33%）,而浮游植物吸收系数在560~665 nm波段反演误差波动可在58%~241%。