水质遥感监测的关键要素叶绿素a的反演算法研究进展
罗婕纯一,秦龙君,毛鹏,熊育久,赵文利,高辉辉,邱国玉

Research Progress in the Retrieval Algorithms for Chlorophyll-a, a Key Element of Water Quality Monitoring by Remote Sensing
Jiechunyi Luo,Longjun Qin,Peng Mao,Yujiu Xiong,Wenli Zhao,Huihui Gao,Guoyu Qiu
表2 水体叶绿素a反演算法比较及适应性分析
Table 2 Summary and comparison of the aforementioned algorithms of chlorophyll-a concentration retrieval

算法

类别

算法叶绿素浓度区间(mg/m3)水体所用波段/nm卫星传感器R2RMSE /(mg/m3)作者优势缺陷

荧光峰

算法

FLH1~15.30温哥华岛西海岸、波罗的海620、665、681.25、705、754MERIS0.70~0.90/[40]在很大程度上排除CDOM和水底的干扰；对大气校正误差不敏感荧光峰的位置受到叶绿素a及其他物质浓度的影响，其中FEA算法受影响较小
FLH0.40~4佛罗里达西南部沿海水域MODIS FLH 667、678、748MODIS0.85/[41]

FLH BLUE/FLH

VIOLET

30~80俄亥俄州西南部的温带水库BLUE(545、605、480)；VIOLET(545、605、425)Landsat 8

BLUE:0.38;

VIOLET:0.55

/[28]
NFH0.10~350多国河湖560、675、700/0.93/[45]
FEA1~224.28珠江口671.02~752.43Hyperion/0.22(log10)[30]

反射峰

算法

MPH0.50~350南非西海岸、湖泊及水库max(681、709、753);885、664MERIS0.71/[46]在富营养化、表面水华爆发的水体中表现较好；对大气校正误差不敏感反射峰位置受叶绿素a浓度影响；MCI在贫营养水体中不太适用且受沉积物散射影响较大
MCI10~300安大略湖、伍兹湖、伊利湖681、709、753MERIS0.70~0.94/[47]

蓝绿

波段

比值法

OCx0.008~90全球多个大洋及海岸根据不同传感器和算法，所选波段有所不同SeaWiFs、CZCS、OTCS、MODIS、MERIS//[18]在大洋类水体中应用较为成熟在复杂二类水体中表现较差

近红外-红光

波段

比值法

2BDA0.63~65.51塔甘罗格湾、亚速海岸708、665MERIS0.973.65[51]

考虑了悬浮物和黄色物质的影响，在二类水体中表现较佳

第三波段选取需满足一系列假设条件；不适用于高度浑浊的水体

2.27~200.81内布拉斯加州弗里蒙特湖区

MERIS:band7,9;

MODIS: band13,15

MERIS,

MODIS

MERIS:0.95;

MODIS:0.75

MERIS:3.6;MODIS:6.1[20]
2~100内布拉斯加州弗里蒙特湖区708、665MERIS0.96/[50]
3BDA0.63~65.51塔甘罗格湾、亚速海岸708、665、753MERIS0.955.02[51]
7.80~154.30太湖691.37、721.90、854.18Hyperion0.8713.93[54]
2.27~200.81内布拉斯加州弗里蒙特湖区band7、9、10MERIS0.953.30[20]
2~100内布拉斯加州弗里蒙特湖区708、665、753MERIS0.96/[50]
3~185荷兰和中国多湖704、672、776>0.95/[56]
3~185多个河湖及河口704、664、776MERIS0.96/[57]
4BDA4~158太湖662、693、740、7050.979.74[6]进一步消除了悬浮颗粒吸收和后向散射的影响对传感器光谱分辨率要求较高