香港近海海域叶绿素a定量反演及时空变化分析

摘要

以2009～2019年HJ-1A/B卫星多光谱数据和对应日期的实测数据为数据源,通过预处理提取出各波段组合反射率并与实测叶绿素a浓度数据进行统计相关性分析,选取相关性最高的波段组合作为特征变量与2/3的实测叶绿素a浓度数据进行建模,并用剩下的1/3实测叶绿素a浓度数据进行精度验证以确定最佳遥感反演模型,最后根据最佳反演模型对2009-2019年的香港近海海域叶绿素a浓度进行反演,明晰该海域近10年的叶绿素a浓度时空变化特征.结果表明:利用HJ-1A/B卫星多光谱数据反演香港近海海域叶绿素a浓度的最佳波段组合为第3波段和第2波段比值(B3/B2),相关系数(r)为0.893;最佳反演模型为利用B3/B2构建的e指数回归模型(Chl=0.004e6.693(B3/B2)),决定系数(R2)为0.934,均方根误差(RMSE)为0.255μg/L,平均相对误差(RPD)为25％;近10年香港近海海域的叶绿素a浓度时空变化特征:空间上整体呈现“东高西低,由东向西逐渐减小”的分布特征,西部海域比东部海域平均浓度低5μ.g/L左右;2017年内呈“春低秋高,夏升冬降”的随季节变化特点,其中秋季最高,夏春两季次之,冬季最低.