自然水体不同组分光谱之间存在复杂的耦合作用机制, 由此导致水体光学特性的高度复杂性, 给水质参数遥感反演带来了很大的不确定性, 目前对此缺乏系统性认识。 基于水体光学Monte Carlo高光谱模拟, 研究了典型可遥感水质参数叶绿素a(Chl.a)、 总悬浮物(TSM)与黄色物质(CDOM)光谱特征之间的耦合效应。 结果表明: 水体组分之间的光学影响具有不对等性； Chl.a与CDOM的存在不影响TSM信息提取时特征波段的选择； 由Chl.a主导的水体对TSM的信息提取影响甚微, 而TSM对Chl.a反射光谱产生的影响非常显著。 随着TSM浓度不断增加, Chl.a的浓度对反射率的响应不断减弱, 当TSM浓度达到一定水平时, Chl.a的反射光谱对其浓度的变化完全失去响应。 即使在Chl.a敏感的特征波段670 nm, 当TSM较高时, 其光学特性可完全湮没Chl.a的光谱响应, 使得在高浓度TSM的水体中提取Chl.a的浓度信息非常困难。 CDOM的存在使得蓝绿波段比值算法在Chl.a在中高浓度时失效； 由TSM主导的水体比由Chl.a主导的水体对CDOM的光学影响更为显著, TSM对于短波区域CDOM的光学特性具有更强的抑制性。 研究结果可为水质遥感波段的选取、 水体组分反演算法的适用浓度范围及水色卫星传感器的波段设置等方面提供了理论基础, 尤其对于二类水体水质遥感的发展具有较大的促进作用。

由球形水滴组成并分布在大气底层的水云, 对全球辐射平衡和气候变化有重要的影响, 其影响程度取决于水 云本身的微物理特性和光学特性.在对近红外通道0.865μm波长处水云光学特性研究的基础上, 采用矢量辐射传 输方程模拟分析了大气层顶归一化辐射强度和归一化偏振辐射强度对水云微物理特征、光学特征和地表反照率的 敏感性.模拟结果表明, 光谱的多角度偏振遥感信息能够更有效地体现出水云微物理特征和光学特征, 可以利用多 角度偏振遥感信息反演各种云参数.为利用多角度偏振遥感数据反演水云各种微物理量提供了理论基础

云相态识别是云参数研究的重要组成部分,为了有效识别水云和冰云,根据水云和冰云微物理性质的差别,研究了水云和冰云的单次散射特性,采用基于倍加累加法的矢量辐射传输方程模拟了水云和冰云的多角度偏振特性。模拟结果表明,光谱的多角度偏振特性能够体现出水云粒子和冰云粒子微物理性质的差异,云在特定方向反射的偏振辐射强度对云相态非常敏感,可以用来进行云相态的识别。在模拟的基础上进行了云相态识别算法的研究,并利用多角度偏振卫星数据——POLDER 0.865 μm通道数据进行了实例分析。识别结果与MODIS云相态产品及其1.38 μm卷云检测结果进行了比较。分析结果表明,基于多角度偏振特性云相态识别算法可以有效地进行云相态识别。

分析了人为气溶胶的光学特性和卫星遥感象元信息构成的物理机制,并对象元信息概化为土壤、植被、水分等基本信息组分和污染气溶胶信息按一定方式的非线性集合.采用多波段卫星遥感数据,建立象元信息组合联立方程组进行象元信息分解,从TM卫星数据直接定量提取以象元为单元的区域大气人为气溶胶混浊度.实验结果表明,所提取的污染信息精度满足要求.应用该方法对长江三角洲地区1984年和1997年的污染情?鼋刑讲?结果表明该地区污染范围和强度均在快速增长.