摘要: 经济社会的不断发展给作为老工业基地的东北地区的水资源带来了严重影响。遥感技术是一种具有诸多优势的监测手段，在湖库等水资源的水质监测评价中发挥了重要作用。但对于湖库等II类水体，要想得到高精度的水质参数反演结果，必须加强区域性水体光学特性的研究，在一定理论基础上，发展半分析/分析水质参数反演模型。本文以吉林省查干湖、松花湖、石头口门水库和新立城水库为研究区域，结合实测光谱数据和室内实验数据，分析主要水质参数(叶绿素a、总悬浮物和透明度)与水体特征波长处总吸收系数之间的关系；详细探讨了各水色物质(总悬浮颗粒物、非藻类颗粒物、色素颗粒物和CDOM)的吸收特性、来源和季节性差异；并以此研究为基础，校正和验证Qaa_v5算法反演总吸收系数的精度。本研究结果表明查干湖、石头口门水库水体为富营养化，松花湖和新立城水库水体为中营养化。总体上，石头口门水库水体中叶绿素a的浓度相对高于其他水体，而本研究的所有水域中，秋季水体中叶绿素a的浓度都要显著高于夏季。随着总悬浮物浓度的增加，水体遥感反射率在整个研究波段也在不断升高，但各波段增幅不同。同时，叶绿素a浓度的升高，使色素反射率谷明显。松花湖夏季水体、查干湖和石头口门水库水体中总悬浮颗粒物的吸收光谱曲线均表现出以非藻类颗粒物吸收为主的光谱特征，松花湖秋季水体和新立城水库水体则以色素颗粒物的吸收为主。各水域中ad(440)值的大小整体表现为查干湖＞石头口门水库＞新立城水库＞松花湖，而石头口门水库夏季水体中ad(440)为最高。通过对水体色素的比吸收系数(蓝红比aph440/aph675)分析发现浮游植物色素以Chl-a为主。不同水体中，各水色物质对非水光吸收值的贡献率不同，查干湖中以非藻类颗粒物为主，在50％以上；松花湖中以CDOM为主，在70％以上；新立城水库中以色素颗粒物颗粒物为主；石头口门水库夏季以非藻类颗粒物为主，秋季以CDOM为主。总体上，石头口门水库中水体ag(440)夏季最高，其次为松花湖、查干湖和新立城水库。查干湖、松花湖、石头口门和新立城水库水体CDOM吸收曲线光谱斜率(Sg值)、CDOM波段比(M250/365)变化趋势均一致，但与ag(440)相反。根据Sg值和M250/365大分子量不同水体中的变化趋势可以推测查干湖水体中的CDOM组分更趋向于具有小分子量的富里酸等物质，而松花湖和石头口门水库水体中的CDOM组分更趋向于具有大分子量的腐殖酸等物质。通过延长参考波长，改善后的Qaa_740算法具有更好的反演效果，但同时也增加了算法的不确定性，表现为RMSE和aPD的增大。Qaa_740算法可应用于查干湖和石头口门水库总吸收系数的反演，但均表现为低估的现象，尤其是短波段。松花湖水体更适用于Qaa_700算法，反演效果较其他水体较好，尤其是夏季水体。
关键词: QAA算法；固有光学特性；生物光学模型；吸收特性；遥感反射率
