1）波段比值法
费尊乐利用CZCS资料计算出次表层向上辐射率后，提出了 估算近岸水域二类水体的色素浓度算法为： 当 c < 0.6mg / m 3 时 当 c ≥ 0.6mg / m 3 时
Ls 520 c = 1694 550 . Ls
−4.449
Ls 443 c = 0.766 520 Ls
R
Xs
为泥沙遥感参数。
[R(λ4 )
R (λ5 ) ]
为各波段的遥感反射率；下标4、5、6分别对应490、550、
670nm波段。
1、悬浮泥沙遥感反演模型
（3）、负指数关系式 李京利用杭州湾NOAA卫星的AVHRR数据和准同步采样数据， 建立了悬浮泥沙遥感定量模式，其模式表达为：
L = 0.479 − e −0.0126 S −1.1904
1、水体表观光学量与固有光学量 所谓表观光学量（Apparent Optical Properties, AOPs）是 随着光照条件而变化的量，如向下辐照度、向上辐照度、离水辐 射率、遥感反射率、辐照度比等，以及这些量的漫衰减系数。 固有光学量（Inherent Optical Properties,IOPs）是指只 与水体成分有关而不随光照条件变化而变化的量。
长江口秋季泥沙分布图（1998年10月）
长江口冬季泥沙分布图（1998年1月）
渤海春季泥沙分布图（1998年4月）
渤海夏季泥沙分布图（1998年7月）
渤海秋季泥沙分布图（1998年10月）
渤海冬季泥沙分布图（1998年1月）
三、叶绿素遥感监测
1、叶绿素信息反演模型 （1）、经验算法
经验算法是基于两个波段的反射率与叶绿素浓度之间的 回归分析为基础的。变换后模型的一般形式为：幂函数，双 曲函数，三次方函数或多元函数。
第四章 二类水体水色遥感监测
一、二类水体水色遥感机理 二、悬浮泥沙遥感监测 三、叶绿素遥感监测
一、二类水体水色遥感机理
（一）、二类水体水色遥感机理 海色要素遥感探测器是被动式可见光辐射计，即水色辐射计，它的输出 电压 U 与其所接收到的辐射 L 有如下关系：
U=
∫0
∞
R (λ )
∫0 ∫0Ls(θ , λ , , ω )d ( A cos θ )dωdλ
式中： L 为卫星数据辐射亮度值； S 为水体含沙量。
1、悬浮泥沙遥感反演模型
（4）、Gordon关系式 H.R.Gordon等利用Monte Carlo方法解辐射传输方程，得到 的公式为：
βb Rw = ∑ An ( ) α + βb n =1
3
n
α 式中：R w 为光谱反射率；
数； An 为常数。
（二）、海洋水色遥感的主要特征参量
固有光学量包括： （1）水分子的吸收系数散射系数、散射相函数； （2）叶绿素a的吸收系数、单位吸收系数、散射系数、单位散射系 数、后向散射系数、前向散射系数、散射相函数； （3）黄色物质的单位吸收系数； （4）其他成分，包括无机物、碎屑等的的吸收散射特性。
固有光学量中最重要的是单位吸收系数和体散射相函数。
式中：LW T A 为经大气衰减的离水辐射，（ T A 为大气透射比）； LR 为海面的耀光辐射，（包括太阳耀光和天空耀光）； LP 为 大气路程辐射，它主要是经大气散射辐射而进入仪器视野内的；太阳 耀光应设法避免，可通过合理安排卫星轨道、太阳仰角和仪器观测角 达到。
（二）、海洋水色遥感的主要特征参量
Chla = 10 0.3920− 2.8550 X + 0.6580 X 2 3 Chla = 10 0.3335− 2.9164 X + 2.4686 X − 2.5195 X
2
Chla = −0.040 + 10 0.341-3.001X+ 2.811X
2
- 2.041X 3
2
2 3 其中：X=log(R490/R555) Chla = −0.071 + 10 0.319-2.336X+0.879X -0.135X 2 3 4 OC4最大波段比值模型： Chla = 10 0.366-3.067X +1.93X + 0.649X −1.532 X
（3）、现有业务化应用的叶绿素浓度提取模型
1)Calcofi模型
该模型由美国Greg Mitchell等学者依据在南加利福尼亚湾(西经-125°-
117°, 北纬29°-35°)实测数据建立的统计模型，叶绿素浓度测量范围在0.05～22.3mg/m3。 (a) 线性模型：Chla=100.444-2.431X (b) 立方模型： Chla = 10 0.45-2.860X+0.996X2 -0.367X3 (X=log[R490/R555]) (X=log[R490/R555])
为辐射计接收到某波长 λ 、某观
∞
∞
式中： R (λ )为辐射计光谱响应，它与波长有关，若辐射特性近似矩形，则
R 等于矩形顶高 R辐 ； L S (θ , λ , ω )
测角 θ 时的辐射率； ω 为仪器的观测立体角； A 为瞬时视场面积。
一、二类水体水色遥感机理
仪器接收到的辐射为三部分组成，即
LS = LW T A + LR + LP
1、悬浮泥沙遥感反演模型
（2）、对数关系式 韩震、恽才兴等利用长江口和浙江象山港泥沙为样本，进行 了悬浮泥沙水槽实验，根据实验结果，建立了悬浮泥沙含量和泥沙 遥感参数的
Xs
相关关系分析，得到了统计相关模式，其公式为：
X s = a log10 S − b
式中：a，b为实验获得的参数；
X s = [R(λ5 ) + R(λ6 )]
Chla=100.522-2.441X
对于一类海水该模型反演精度大约在35% ～ 40%，二类海水误差较大。
（3）、现有业务化应用的叶绿素浓度提取模型
6）SeaWIFS模型 OC1-a模型：Chla=100.3734-2.4529X OC1-b模型：Chla=-0.010+100.3636-2.350X OC1-c模型： OC1-d模型： OC2模型： OC2-v2模型： OC2-v4模型：
L 443 Chla = 0.5 × u L 550 u
−2.0
−1.3
Gordon和Clark提出以下模式：
Muller-karger等提出以下模式：
L 443 + Lu 520 Chla = 5.56 × u Lu 550
−2.25
c1 , c 2 ,L, c6 用实验方法来确定。
2）荧光线高度法
依据荧光峰高度(FLH)与叶绿素浓度的相关特性，建立的统计算法即为荧光线高度 法(FLH)。该方法是以波长为650 nm和730 nm 为基线，测量波长为685nm的荧光峰高度。 在太阳光的激励下，海面荧光辐射量与叶绿素浓度呈正相关，可以应用下式遥感 测量海面叶绿素浓度。
（二）、海洋水色遥感的主要特征参量
2、二类水体的成分
一般水体可能含有以下七种成分: （1）活的藻类细胞，其浓度可能有很大变化。 （2）连带的碎屑，即由浮游生物的自然死亡降解和浮游动物的消化排泄 产生的碎屑。 （3）溶解有机质，由藻类和它们的碎屑释放出来的物质（黄色物质）。 （4）再次悬浮的泥沙，沿岸海底和浅海区因海流等作用而掀起的泥沙。 （5）陆源颗粒，河流冰川带入的矿物颗粒等。 （6）陆源溶解有机质（黄色物质）。 （7）人类活动产生并进入海洋的颗粒和溶解物
−1.329
其中，C为色素浓度，Ls (λ ) 为λ波长的向上辐射率。
1）波段比值法
Wilson 和Austin提出比较精确的一般的关系式为：
Lw (λ 3 ) c1 + c2 + c3 Lw (λ 2 ) C= Lw (λ 3 ) c4 + c5 + c6 Lw (λ 2 )
式中：常数
Lw (λ 1 ) Lw (λ 2 ) Lw (λ 1 ) Lw (λ 2 )
二、悬浮泥沙遥感监测
1、悬浮泥沙遥感反演模型 （1）、线性关系式 恽才兴等利用长江口幅MSS遥感图像的灰度值，直接与地面同 步水文测验的表层水体含沙量建立相关关系，其数学表达式为：
ˆ D = a λ x + bλ
式中： D 为浑水区清水区灰度差值；x为所求的水体实际含 ˆ 沙量；a，b为实验获得的参数，下标λ表示所选用的波段MSS5和 MSS6。
Chla=100.2492-1.768X Chla=exp[(1.07783-2.5426X)]
0.2076-1.8288X + 0.7589X 2 -0.7398X 3
2
(X=log(R443/R555)) (X=log(R490/R555)) (X=log(R443/R555)) (X=log(R490/R555))
Chla = −0.0929 + 10 0.2974-2.2429X+ 0.8358X
-0.0077X3
其中：Xmax=Max[log(Rrs443, 490, 510/Rrs555)] 7）OCTS-C模型 8）Polder模型
Chla=10-0.55+3.497X
2
X=log[(Lwn520+Lwn565)/Lwn490]
1）波段比值法
L (λ ) Chla = a w 1 Lw (λ 2 ) 式中的系数和参量直接由遥感数据经回归分析得到。波段比值法的
b
优点：一是有可能部分消除因太阳高度角、观测角不同而造成的误差； 二是部分地消去大气效应。
Morel和Prieur提出以下模式：
L 443 Chla = 1.5 × u L 550 u