ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. В.5. Т.2. С. 117-127

Учет отражения солнечного излучения от дна на мелководье при обработке данных спутниковых сканеров цвета

О.В. Копелевич , В.И. Буренков , С.В. Вазюля , С.В. Шеберстов , А.А. Терехова , А.П. Шибалкова 
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 117997 Москва, Нахимовский пр., 36
Представлен алгоритм коррекции спектрального коэффициента яркости водной толщи на отражение
ото дна на мелководье. Алгоритм основан на использовании простой приближенной формулы для коэффи-
циента яркости, точность которой оценивалась численным моделированием, и малопараметрических моде-
лей показателей поглощения и рассеяния назад морской воды; обратная задача решалась методом нелиней-
ной оптимизации с ограничением. На основе данных натурных измерений в северной половине Каспийско-
го моря выведены новые регрессионные алгоритмы для расчета концентрации хлорофилла и взвеси, а также
показателя ослабления света морской воды по данным дистанционных измерений c учетом влияния отра-
жения ото дна на мелководье. Рассмотрены возможности использования разработанных алгоритмов при
обработке данных спутниковых сканеров цвета для мелководных районов.
Полный текст

Список литературы:

  1. Lesser M.P., Dubinski Z., and Lewis M. (editors) Light in shallow waters // Limnology and Oceanography, 2003. Vol. 48(1, part 2). P.323-585.
  2. Артемьев В.А., Буренков В.И., Вортман М.И.. и др. Подспутниковые измерения цвета океана: новый плавающий спектрорадиометр и его метрология // Океанология. 2000. Т. 40. №1. С. 148-155.
  3. Artemiev V.A., Taskaev V.R., Burenkov V.I., Grigoriev A.V. A multi-purpose compact transmissometer // Proceedings of III International Conference "Current Problems in Optics of Natural Waters" (ONW'2005). St.Peterburg. 2005. P.170-175.
  4. Khrapko A.N., Kopelevich O.V., Burenkov V.I. et al. New instrument for measuring surface and underwater irradiances // Proceedings of IV International Conference "Current Problems in Optics of Natural Waters (ONW'2007)". Nizhny Novgorod. 2007. P.271-275.
  5. Буренков В.И., Васильков А.П., Романов А.А. Перспективы использования дистанционных оптических методов для индикации скоплений придонных водорослей // Сб. "Дистанционные методы мониторинга промысловых районов океана". 1998. С. 131-139.
  6. Maritorena S., Morel A. and Gentili B. Diffuse reflectance of oceanic shallow waters: Influence of water depth and bottom albedo // Limnology and Oceanography, 1994. Vol.39. P.1689-1703
  7. Lee Z., Carder K.L., Mobley C.D. et al. Hyperspectral remote sensing for shallow waters. 1. A semianalytical model // Appl. Opt. 1998. V. 37. № 27. P. 6329-6338.
  8. Sheberstov, S.V., Nabiullina, M.V., Lukyanova, E.A. Numerical modeling of radiative transfer in ocean-atmosphere system with wind-roughened surface // Proceedings of the II International Conference Current Problems in Optics of Natural Waters. St. Petersburg. 2003. P.90 95.
  9. Копелевич О.В., Шеберстов С.В., Буренков В.И. и др. Оценка объемного поглощения сол- нечного излучения в водной толще по спутниковым данным // Фундаментальные исследования океанов и морей, книга 1. М.: Наука. 2006. С.109-126.
  10. Lyzenda D.R. Passive remote sensing techniques for mapping water depth and bottom features // Appl. Opt. 1978. Vol.17. P.379-383.
  11. Morel A., Gentili B. Diffuse reflectance of oceanic waters. II. Bidirectional aspects // Appl. Opt. 1993. V. 32. P. 6864-6879.
  12. Gordon H.R. Can the Lambert-Beer law be applied to the diffuse attenuation coefficient of ocean water? // Limnol. Oceanogr., 1989. Vol.34. No. 8. P. 1389-1409.
  13. Копелевич О.В., Люцарев С.В., Родионов В.В. Спектральное поглощение света «желтым веществом» океанской воды // Океанология. 1989. Т. 29. № 3. С. 409-414.
  14. Bricaud A., Babin M, Morel A, Claustre H. Variability in the chlorophyll-specific absorption coefficients of natural phytoplankton: Analysis and parameterization // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100. No. C7. P. 13321-13332.
  15. Буренков В. И., Ведерников В. И., Ершова С. В и др.. Использование данных спутникового сканера цвета океана SeaWiFS для оценки биооптических характеристик вод Баренцева моря // Океанология. 2001. Т. 41, № 4. С. 485-490.
  16. Coleman T.F. and Li Y. An Interior, Trust Region Approach for Nonlinear Minimization Subject to Bounds // SIAM Journal on Optimization, 1996. Vol. 6. P.418-445.
  17. Coleman T.F. and Li Y. On the Convergence of Reflective Newton Methods for Large-Scale Nonlinear Minimization Subject to Bounds // Mathematical Programming. 1994. Vol. 67, No. 2. P.189-224.
  18. Буренков В.И., Ершова С.В., Копелевич О.В. и др. Оценка пространственного распределе- ния взвеси в водах Баренцева моря по данным спутникового сканера цвета океана SeaWiFS // Океанология. 2001. Т. 41, № 5. С. 653-659.
  19. Kopelevich O.V., S.V. Sheberstov, S.Vazyulya et al. New approach to atmospheric correction of satellite ocean color data // Proc. SPIE. Vol.6615. 661502 (Apr.13, 2007).