藻类垂向分布对内陆湖泊叶绿素a反演算法影响的模拟研究

利用高斯模型模拟不同的藻类垂向分布结构,研究其对于典型叶绿素a反演算法波段比值法的影响.结果显示,藻类垂向分布不均一性导致了叶绿素a浓度反演结果与藻类生物量间不存在一一对应的关系;藻类分布集中于水面以及水下0.5m水深时会严重干扰波段比值反演算法的准确性,说明当水体表面存在藻华现象时,将导致反演算法失效;若排除此类情况,波段比值法与水体表层0.25 m处叶绿素a浓度、0～0.25 m、0～0.5 m水深范围内平均叶绿素a浓度值之间具有独立于藻类生物量以及藻类垂向分布的相关性;内陆湖泊叶绿素a反演算法与藻类垂向分布模型相结合,是获取藻类生物量的必要条件。

基于岭回归的近岸海域叶绿素a浓度反演模型

本文利用SeaDAS软件的三种标准业务化叶绿素a浓度反演算法OC2、OC3和OC4进行了黄海和东海的叶绿素a浓度反演,并利用2003年的黄海和东海实测叶绿素a浓度数据进行验证,发现OC3和OC4算法反演结果明显偏大,OC2算法反演结果略微偏大。针对上述三种算法的不足,本文提出了一种基于岭回归的叶绿素a浓度反演模型,并利用2003年的MODIS遥感数据进行了黄海和东海的叶绿素a浓度反演,经与实测数据对比及F检验(F=25.893,p=0.000<0.05),模型预测值与实测表层叶绿素a浓度值之间的平均绝对百分比误差(MAPE)为21.8%,均方根误差(RMSE)为0.325mg/m^(3)和决定系数(R^(2))为0.847。该模型可有效地克服OC2、OC3和OC4算法存在的共线性问题,准确性和拟合度优势明显。因此,基于岭回归的叶绿素a浓度反演模型能够有效地反演近海的叶绿素a浓度。