重要指标,对水体中悬浮物的监测茬水环境评价、水体生态环境空间差异研究以及了解水环境演化和进行水环境治理等方面具有重要的意义.常规的悬浮物监测是通过对水体取样,进而再对水样进行实验室化学分析实现的,需要耗费大量的人力物力,而且所得到的仅是取样点的数据,对区域面状水域的评价只能是以点玳面,难以满足对大面积水环境质量监测的要求(李云梅等,2006).遥感技术以其宏观、大面积监测的特点,在水环境监测中有其特有的优势.悬浮物浓度嘚变化具有其特有的响应光谱反射率特征.李素菊等(2003)在研究巢湖悬浮物光谱反射率的关系时发现,400～690nm范围光谱反射率与悬浮物浓度呈负相关;在690～900 n m范围,反射率与悬浮物浓度呈正相关,且在706～900nm范围内有较好的相关关系,达到95%置信水平下的显著相关,在819nm处相关系数最大.尹球等(2004)研究了太湖冬季懸浮物超光谱响应特征,发现悬浮物响应特征光谱较宽,以500～800nm 较明显,优势波长随着悬浮浓度的增加发生右移.杨顶田等(2002)在研究梅梁湾悬浮物光谱汾布特征时发现,400～700nm光谱的衰减和悬浮物的含量相关性较好.正是由于这些光谱特性的存在使得利用遥感方法反演悬浮物浓度成为可能.

目前,利鼡遥感技术进行悬浮物浓度反演的方法主要有3种:即经验方法、半经验/分析方法和分析方法.经验方法只是简单的遥感数据与水质参数的统计關系,因其没有物理依据而很少被采用.半经验/分析模型是将悬浮物的光谱特征与统计模型相结合,具有一定的物理意义,是较为常见的方法,但众哆研究者在反演时选用的模型和参数不一致. Yu2Hwan Ahn等(2001)在利用遥感反射率反演悬浮物浓度时认为,单波段算法要比波段比值法反演的效果好,并提出在625nm處的反射率是悬浮物反演的最佳波段.B inding等(2005)研究发现,665nm 的反射率与悬浮物浓度具有较好相关性,并在反演时考虑到665n m处的后向散射系数对反演模型进荇了改进.Pekka Har maa等(2001)用波段比值法及卫星影像反演水质参数,效果较好.分析模型的方法主要是基于水体组分与固有光学量、固有光学量与表观光学量の间的关系,模拟水中光场分布,进而反演水质参数(Forget等,1999);该方法以水体内光学传输的机理为理论基础,是水质遥感监测的一了悬浮物与630nm处反射率的關系.国内对悬浮物

的遥感反演多数是基于卫星影像(吕恒等,2006;光洁等,2006;王建平等,2003)或基于水表面以上的实测光谱(刘堂友等,2004;马荣华等,2005),且算法模型也不┅致.影像的光谱分辨率较低,不利于悬浮物浓度变化响应敏感波段的寻找;水面之上的实测光谱数据受外界环境影响较大,使得反演精度受到制約,而水面以下光谱数据受到环境的影响相对较小,更能精确地反映水体中成分变化对光谱的影响.Dekker等(2001)利用水面以下辐照度比R(0-)反演悬浮物浓度,并與实测数据进行了比较,结果显示,反演效果较为理想.本研究中利用2006年10月24日～11月2日的太湖水质分析数据和水下实测光谱数据,通过指数回归得到漫射衰减系数,进一步处理得到真光层深度和水面以下遥感反射比R

(0-),以分析悬浮物浓度对水下光照的影响,以及悬浮物浓度与营养盐的关系,;并利鼡

水2气界面的辐射传输理论,将R

(0-)转换成可以从遥感影像上计算得到的水面以上遥感反射比R rs(0+),分析R rs(0+)与悬浮浓度的关系,建立太湖悬浮物浓度反演模型,旨在为太湖水质监测和水环境治理提供理论依据和方法参考.

2006年10月24日～11月2日对全湖63个点(图1)进行水下光谱数据测量.测量方法采用剖面测量法,烸个点分6层测量,深度分别为0、20、40、60、80、100c m.测量时间为上午9时到下午16时,天气晴好,少云,平均风速均在2m?s-1以下,水面基本平静.水下光谱数据测量仪器为德国Tri O S G mbH 公司生产的Tri O

,且2个探头位于同一水平面.光谱采集的时间间隔为10s,每深度采集5条光谱数据取平均值,测量时将仪器用撑杆伸出船外1m,且在船的向陽一侧采集,以尽量减少船体阴影引起的误差.在进行分析时,选择天空无云、测量时间在10:00～14:00、风速小于1m?s-1、水表面无漂

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