目前常用的水色卫星时间分辨率较高但空间分辨率较低,不利于近岸水体环境的业务化监测,而国产陆地观测卫星正朝着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和立体观测的趋势发展,可以实现对近岸海域实时、长时间序列、大范围的监测,满足近岸水体环境高动态遥感监测的需求,已成为近岸水体环境监测的有效技术手段。
1.叶绿素a 浓度遥感反演
我国于2008 年9 月6 日发射的HJ-1A/B CCD 具有30m 的空间分辨率,A、B 两星组网后的重访周期可达到2 天,能够为水质业务化遥感监测提供数据源保障。海洋一所研究人员利用HJ-1 CCD 数据,发展了适用于胶州湾海域的大气校正模型和叶绿素a 浓度反演模型,并在此基础上,开发了能够用于业务应用的胶州湾叶绿素a 浓度反演系统;海洋一所研究人员基于该系统,利用HJ-1 CCD 数据,揭示了2011 年胶州湾叶绿素a 浓度的空间分布格局和季节性变化特征,并就近岸水体水质业务化卫星遥感监测技术流程进行了探讨。
2.悬浮物浓度遥感反演
海水中的悬浮物是重要的水质参数之一,利用遥感影像能获得大面积海域悬浮物浓度的资料,可以反映悬浮物浓度的空间分布态势和变化趋势,能够有效地在大尺度、长时间范围监测海域中悬浮物浓度的分布和动态变化。海洋一所研究人员基于CBERS-02BCCD 影像频段设置情况,利用黄河口实测光谱及悬浮物浓度数据,建立了黄河口悬浮物浓度遥感反演模型,以期为河口附近海域的水质动态监测提供服务。
3.浅海水深遥感反演
水深是保障船舶航行、进行海洋工程建设、制定近海相关规划的必要基础数据。利用多光谱遥感影像进行水深反演一直以来都是传统水深测图的有效替代手段,与现场测量手段相比,遥感反演具有大面积、低成本、快速成图的特点,特别是对于测量船只无法抵达的区域,遥感反演甚至可能是获取水深资料的唯一可行手段。海洋一所研究人员使用2013 年的ZY-3卫星多光谱影像、全色和多光谱融合影像,开展了西沙永兴岛周边水深遥感反演对比实验(见图1),结果表明,融合影像的水深反演精度较多光谱影像反演结果略有下降,但由于融合影像的空间分辨率比多光谱影像更高,因此融合影像的反演结果仍可用于大比例尺水深制图。
图1 ZY-3 卫星多光谱影像(左)和融合影像(右)