基于QA Score的GDPS各个版本在黄海海域GOCI数据处理中的适应性分析

摘要

水体的遥感反射比光谱(Rrs(λ))是海洋水色遥感反演海洋生物地球光学参数的关键,其定义是离水辐亮度与恰好水面之上的向下辐照度之比.海洋水色卫星传感器接收到的总信号中90％ 是大气的贡献,海洋水体贡献的离水辐亮度不足10％,因此对接收的信号进行大气校正获得高精度的水体遥感反射比信号是海洋光学遥感的关键技术之一.基于大量高质量的现场高光谱遥感反射比数据的基础上建立的Rrs(λ)光谱数据的质量评价体系QA(quality assurance),可以通过计算Rrs的得分情况(QA score)很好地识别出有问题或可能错误的Rrs(λ)光谱.GOCI(geostationary ocean color imager)是搭载在全球第一颗对地静止卫星COMS(communication ocean and meteorological satellite)上的主要传感器,由韩国海洋卫星中心(KOSC)发射,其高观测频次(8景观测数据/天)使生物地球化学参数的日变化监测成为可能.KOSC研发了GDPS(GOCI data processing system)软件专门用于GOCI数据处理,包括大气校正.到目前为止已为全球用户免费提供GDPS1.1,GDPS1.2,GDPS1.3,GDPS1.4,GDPS1.4.1,GDPS2.0六个版本.应用QA Score评价体系对于GDPS1.2,GDPS1.3,GDPS1.4.1,GDPS2.0四个版本在黄海海域处理得到的GOCI遥感反射比光谱数据的质量进行了评比.结果发现GDPS1.2的Rrs数据被视为无效的数据量明显大于GDPS1.3,GDPS1.4.1和GDPS2.0的处理结果;GDPS2.0的Rrs数据QA得分情况要差于GDPS1.2,GDPS1.3和GDPS1.4.1;GDPS1.3和GDPS1.4.1的数据处理结果基本相同,这与GDPS1.4在GDPS1.3的基础上只进行了软件模块化优化处理且修复了一些小问题的结果相吻合.基于该研究,黄海海域使用GOCI Rrs数据时,如果Rrs波段比是首要考虑因素(如反演叶绿素a浓度)且对有效数据数量要求不高,可以使用GDPS1.2版本进行大气校正;如果更关心的是某个波段Rrs值,则使用GDPS2.0进行大气校正更合适.