基于哨兵-3A卫星OLCI数据的最大叶绿素指数在太湖蓝藻水华监测中的应用

李旭文，张 悦，侍 昊，姜 晟，王甜甜，丁 铭，蔡 琨

江苏省环境监测中心, 江苏 南京 210036

2016年2月16日，根据欧洲航天局(ESA)哥白尼计划哨兵-3A(Sentinel-3A)成功发射[1]。为保持对地观测能力的技术延续性，哨兵-3A卫星设计了新的传感器，可动态监测全球环境与安全状况，获得海洋、陆地、冰雪、大气的关键性遥感监测信息[2-4]。哨兵-3A卫星高度814.5 km，携带水色遥感仪器(OLCI)、海洋与陆地表面温度探测器(SLSTR)、合成孔径雷达(SRAL)、成像微波传感器(MWR)等4台仪器。OLCI是哨兵-3A的主要传感器之一，继承了中等分辨率成像频谱仪(MERIS)成功的水色光学遥感技术，在悬浮物、浮游植物、叶绿素浓度等水色/水生态遥感方面有很大的应用潜力。但该数据在大型湖泊蓝藻水华遥感监测的应用中几乎鲜有报道，因此，以蓝藻水华频发的太湖为例，采用最大叶绿素指数(MCI)算法提取蓝藻信息，以期发挥这一新型遥感数据源在太湖蓝藻水华遥感监测中的作用。

1 传感器性能原理

OLCI是哨兵-3A卫星的主要传感器之一，星下点分辨率300 m，通过扇形并排的5个相机以推扫模式对地成像，每个相机视场角为14.2°，相邻相机0.6°重叠，总的观测视场角为68.6°，5台相机得到1 270 km的刈幅，为了减少太阳在水面等形成的反射耀斑影响，总观测视场的主轴略朝西侧偏约12.6°[5-6]，其成像几何图见图1。

图1 哨兵-3A卫星OLCI的成像几何图Fig.1 Basicimaging geometry of Sentinel-3A OLCI

OLCI为公益性卫星遥感数据，在ESA的Copernicus Open Access Hub网站(https://scihub.

copernicus.eu)提供免费下载，产品为已完成地形校正的L1b级别的大气顶部辐亮度数据[7]。

哨兵-3A卫星OLCI传感器在400～1 020 nm可见光至近红外波长范围有21个波段，提供了很好的海洋和内陆水体生态指标遥感反演能力，尤其是在悬浮物、浮游植物、叶绿素浓度等水色/水生态遥感方面有很大的应用潜力[8]，各波段的水色/水生态遥感应用功能见表1。……