高分一号卫星浑浊水体水质参数软分类反演

高分一号卫星宽幅盖相机(GF-1 WFV)拥有高空间和高时间分辨率,在水环境遥感应用方面有较大潜力,现有研究以特定区域算法为主,缺少可用于大范围的水质参数反演算法.基于以上问题,本研究在全国开展了 28次共计68个航次的水面测量与采样实验,获取了具有较好典型性和代表性的647个采样点数据用于水质参数反演建模和验证.为了满足光学特性复杂的浑浊水体大范围水质参数反演的需求,发展了基于软分类的GF-1 WFV水质参数反演算法.算法首先将水体分为4类,并计算各类型水体的质心光谱;然后为各类型水体优选和优化适用的叶绿素a浓度、总悬浮物浓度和透明度反演模型,并用距离权重进行加权融合获取最终的水质参数反演结果.经星地同步实验数据验证,水体叶绿素a浓度、总悬浮物浓度和透明度反演的相对误差分别为33.1％、28.6％和17.6％,且类别边界过渡平滑,避免了不同模型导致的数值跳变问题.结果表明,本算法具有大范围水质参数反演产品生产的能力.