基于改进Gordon算法的内陆水体大气校正研究

徐央杰，包颖，申佩佩

(宁波市测绘设计研究院，浙江 宁波 315042)

1 引 言

自20世纪70年代第一台水色卫星传感器CZCS投入使用至今，遥感技术在水质参数的定量反演研究中得到了很好的应用，并从光学性质简单的Ⅰ类水体逐渐发展到光学性质复杂的Ⅱ类水体[1]。由于传感器接收到的水体信息大约只占总信息的10%，大部分来自大气贡献，因此消除传感器接收总辐射中的大气干扰，实现影像大气校正，是水色定量遥感的关键之一[2，3]。

其中Ⅰ类水体主要为大洋水体，水质主要由浮游植物及其伴生物决定，较为简单和稳定，针对该类水体的大气校正算法较为成熟，且已在不同水色遥感数据中实现了业务化运行[2]。而近海岸和内陆等Ⅱ类水体，其光学性质除了受浮游植物及其伴生物的影响，还受到悬浮物(Total Suspended Matter：TSM)和有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter：CDOM)的影响，光学组分复杂，针对Ⅰ类水体的大气校正算法不再适用于该类水体[4]。因此，目前许多专家学者针对Ⅱ类水体发展了不同大气校正算法，宋挺等[5]利用MODIS数据辅助的Gordon单次散射改进算法实现了高分四号浑浊Ⅱ类水体的大气校正，沈菊平等[6]利用神经网络算法实现了MERIS数据的Ⅱ类水体大气校正，檀静等[7]利用氧气和水汽吸收的暗像元实现浑浊Ⅱ类水体的大气校正，提高了MERIS数据的大气校正精度。

本文针对浑浊Ⅱ类水体，基于辐射传输模型展开大气校正算法研究。在Gordon大气校正的基础上，通过MODIS辅助数据，分区计算其他遥感影像各波段的气溶胶散射，获取水体离水反射率，并将算法应用于多源遥感影像中(如GOCI和HJ-1 CCD等)，最后对大气校正后的反射率精度进行验证分析，据此评价该算法在浑浊Ⅱ类水体中的应用潜力。……