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水库水体叶绿素a光学性质及浓度遥感反演模式研究
摘要
水库生态环境研究对于维护可持续发展具有重要意义。本文研究了水库水体叶绿素a光学性质及浓度遥感反演模式。主要研究内容包括：1）构建了水库叶绿素a遥感反演模式，2）分析了水库水体叶绿素a浓度对于光学性质的影响，3）对不同光学成分对叶绿素a遥感反演精度的影响进行了探究。研究发现，不同的光学成分对叶绿素a遥感反演精度有较大的影响。本文的研究成果对于水库生态环境研究和资源管理具有参考意义。
关键词：水库，叶绿素a，遥感反演，光学性质，浓度
Abstract
Thestudyoftheecologicalenvironmentofreservoirsisofgreatsignificanceformaintainingsustainabledevelopment.Thispaperstudiestheopticalpropertiesandconcentrationinversionmodelofchlorophyll-ainreservoirwater.Themainresearchcontentsinclude:1)constructingaremotesensinginversionmodelforchlorophyll-ainreservoirs;2)analyzingtheinfluenceofchlorophyll-aconcentrationonopticalpropertiesofreservoirwater;and3)exploringtheinfluenceofdifferentopticalcomponentsontheaccuracyofchlorophyll-aremotesensinginversion.Thestudyfoundthatdifferentopticalcomponentshaveasignificantimpactontheaccuracyofchlorophyll-aremotesensinginversion.Theresearchresultsofthispaperhavereferencesignificanceforthestudyoftheecologicalenvironmentofreservoirsandresourcemanagement.
Keywords:reservoir,chlorophyll-a,remotesensinginversion,opticalproperties,concentration
1.研究背景
水库是综合性水利工程，具有调节水文、灌溉、发电等多种功能。然而，水库水体也易受外界污染因素的影响，其中水体富营养化是最普遍的问题之一。富营养化导致水体中浮游生物过度繁殖，使得水体中的叶绿素a浓度增加，对水生态环境造成威胁。因此，研究水库水体中叶绿素a浓度的遥感反演技术对维护水库生态环境和资源管理具有重要意义。
2.相关研究
早期的叶绿素a遥感反演研究主要通过水质监测实验室分析手段来获取叶绿素a浓度数据，然而这种方法存在着实验室条件受限和测量周期长等问题。自1987年起，陆续有研究者借助于遥感技术实现了湖泊、河流和海洋叶绿素a的遥感监测。在较早期的研究中，Wang和Gordon曾利用计算机模拟方法研究了叶绿素a光学特性和浓度间的关系（Wang和Gordon，1994）。研究发现在特定光谱下，叶绿素a的吸收光谱呈现强烈的低吸收窗口，可用来解决悬浮物和水质杂质的影响。之后的研究吸收了这一方法，通过光谱分析建立了遥感反演模型。
3.研究方法
本文采用MODIS传感器数据进行遥感反演。首先，利用MODIS传感器数据计算水库水体的叶绿素a反演参数。然后，利用反演参数和不同光学模型，筛选出最适合水库叶绿素a遥感反演的光学模型。
4.研究结果
本文得出了以下结论：
（1）在MODIS传感器的数据帮助下，可以构建出精度较高的水库叶绿素a遥感反演模式，该模式可以对水库水体叶绿素a浓度进行反演。
（2）水库水体中的色素浓度和光学特性息息相关，其中叶绿素a是最主要的色素之一，因此可以通过对水体光学特性的监测来预测水体中的叶绿素a浓度。
（3）不同光学成分对叶绿素a遥感反演精度有较大的影响，其中吸收系数和散射系数作为影响因素较为显著。
5.结论与展望
本文构建了水库叶绿素a遥感反演模式，并分析了水库水体叶绿素a浓度和光学性质之间的关系，同时也对不同光学成分对叶绿素a遥感反演精度的影响进行了探究。研究表明，光学模型的选择对遥感反演的精度具有一定影响。未来的研究可以进一步完善水库叶绿素a遥感反演模式，同时加强水库生态环境监测，提高水库水体管理水平和可持续发展水平。