柘林灣近岸水產養殖區水域葉綠素α濃度反演

作者：潘翠紅,夏麗華,吳志峰,王猛,解學通,王芳

摘要：海水養殖已成為近海水體環境的重要污染源,葉綠素α作為水體浮游植物生物量的一個重要參數,是水質評價的重要指標。本文以廣東省柘林灣為研究區域,采用2018年9月4日的哨兵2號(Sentinel-2)影像與海水養殖區水體中實測的葉綠素α濃度數據構建了葉綠素α濃度的單波段模型、比值模型、三波段模型與歸一化葉綠素α指數模型(Normalized Difference Chlortophyll Index,NDCI)等估算模型;通過對比評價,以反演精度高的模型估算了2018年多個月份的葉綠素α濃度,并分析其分布特征。結果顯示:1)NDCI模型的反演精度明顯高于其他模型,其可決系數R2為0.8,均方根誤差(Root Mean Square Error,RMSE)為9.7,平均絕對百分比誤差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)為0.99;利用實測數據對NDCI模型的時間適用性進行檢驗,表明NDCI模型能有效地估算出葉綠素α濃度的空間分布特征。2)葉綠素α濃度呈現出從近岸向灣外逐步降低的趨勢,養殖區中葉綠素α濃度的總體趨勢為池塘養殖區>灘涂插養區>網箱養殖區>浮筏養殖區;受到水體交換、降雨及養殖活動的影響,池塘養殖區中的葉綠素α濃度在投放幼苗期的2月最低,其變化趨勢為2月<4月<6月<12月。本文的研究結果可為相關部門對柘林灣養殖水體的環境監測提供參考。

發文機構：廣州大學地理科學學院 生態環境部華南環境科學研究所 廣東省農村水環境面源污染綜合治理工程技術研究中心 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）

關鍵詞：海水養殖葉綠素α濃度反演Sentinel-2影像NDCI模型marine aquaculturechlorophyll-α concentrationback analysisSentinel-2NDCI model

分類號： P714.11[天文地球—海洋科學]P761.4