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内陆湖泊水色遥感研究通常假设水体组分垂直均一分布,对鄱阳湖而言,河流携沙、湖泊环流和采砂等因素引起泥沙输移与再悬浮,使悬浮颗粒物垂向分布差异较大。研究不同类型悬浮颗粒物垂向分布对水体光学特性的影响,可为水色组分高精度遥感反演提供技术支持。本文以鄱阳湖为研究区域,通过实测水体组分和水色要素固有光学特性、浓度以及水面以上遥感反射率,建立反演模型得到总悬浮颗粒物(TSM)浓度、无机悬浮颗粒物(ISM)浓度和叶绿素a(Chla)浓度垂向分布,利用HydroLight水体辐射传输模型,分析ISM、Chla浓度的垂向结构变化对遥感反射率的影响程度。主要结论如下:(1)水体表观光学特性和固有光学特性分析。夏、冬、春季水体遥感反射率光谱曲线表现出“双峰”特征。夏季水体遥感反射率变动范围较大,冬季反射率整体水平较高。后向散射系数随波长增大递减,夏季水体悬浮颗粒物后向散射系数显著低于冬季和春季;总吸收系数随波长增大指数递减,夏、春季水体总吸收系数光谱曲线于675 nm处出现微弱的吸收峰。(2)建立基于固有光学特性的水体TSM、ISM和Chla浓度反演模型,分析垂向分布特征。夏季TSM垂向分布类型包括线型、指数型和发散型,冬季TSM垂向分布线型占比为45.45%,春季TSM线型占比为30.00%,指数型占比为20%;夏季ISM浓度垂向变化以指数型、线型和发散型为主,春季ISM垂向分布类型最多为指数型的35%;三季Chla垂向分布以指数型为主,占比分别为75.00%、63.64%和50.00%。(3)ISM和Chla单一组分非均匀分布对遥感反射率的影响分析。当ISM浓度随深度线性分布时,遥感反射率随斜率增大而增大。对同一斜率,ISM浓度越高,遥感反射率越大。ISM呈指数垂向分布时,遥感反射率变化特点与ISM线性分布时较为接近。当Chla浓度随深度指数分布时,遥感反射率随曲率增大而增大。对同一曲率,Chla浓度越高,遥感反射率越大。随Chla浓度从1μg/L递增至11μg/L时,585nm处遥感反射率提升约3.2倍。Chla浓度变化对遥感反射率的主要影响波段范围为500~700 nm,随着浓度增大,波峰位置逐渐朝向长波方向移动。(4)ISM和Chla组合非均匀分布对遥感反射率的影响分析。遥感反射率随加入的Chla浓度增大而减小。ISM低浓度时,Chla浓度自1μg/L递增至11μg/L使得峰值反射率持续减小,400~700 nm为主要受影响波段范围。Chla对遥感反射率的影响随ISM浓度增大而削弱。当Chla均一分布时,随着加入的ISM浓度增大,遥感反射率变大,“滞峰”效应明显,波峰往长波方向移动。ISM是影响遥感反射率的主要水体组分,Chla浓度与ISM之间的浓度差距越悬殊,遥感反射率越倾向于被ISM主导。