论文一：水体遥感反射率的辐射传输模拟研究 3
1 引言 3
1.1 研究的目的与意义 3
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 水体辐射传输研究现状 4
1.2.2 水体光学特性测量研究 5
1.3 论文研究内容 7
2 水体辐射传输数值模型 8
2.1 自然水体辐射传输理论 8
2.1.1 辐射传输的基本知识 8
2.1.2 自然水体的光学特性 11
2.1.3 水体辐射传输方程 14
2.2 水体辐射传输数值模型的建立 18
2.2.1 矩阵算法原理 18
2.2.2 数值方法介绍 20
2.2.3 气-水界面与底边界问题 25
2.2.4 大气入射光模型 31
2.3 模型验证 32
2.3.1 水体辐射传输问题的验证 32
2.3.2 大气-水体耦合辐射传输问题的验证 36
2.4 小结 38
3 非弹性散射对遥感反射率影响的模拟研究 39
3.1 水体非弹性散射 39
3.1.1 叶绿素与黄色物质荧光 39
3.1.2 水体拉曼散射 41
3.1.3 非弹性散射源矩阵算子的倍法运算 42
3.2 模拟结果验证 43
3.3 非弹性散射对遥感反射率的影响 45
3.4 小结 48
4 固有光学特性与遥感反射率闭合研究 50
4.1 固有光学特性获取方法 50
4.1.1 水体总吸收与总衰减系数 50
4.1.2 颗粒后向散射系数 52
4.1.3 水体散射相函数近似模型 53
4.2 模拟结果与闭合分析 54
4.2.1 吸收系数和颗粒后向散射系数的闭合分析 54
4.2.2 模拟与实测遥感反射率的闭合分析 56
4.3 小结 61
5 表面法的天空漫射光反射率估算方法 63
5.1 表面法与天空漫射光反射率介绍 63
5.2 天空漫射光以及风生粗糙水面的影响 65
5.2.1 气溶胶光学厚度的影响 65
5.2.2 太阳天顶角的影响 67
5.2.3 风速的影响 68
5.3 天空漫射光反射率的估算 70
5.3.1 估算方法 70
5.3.2 遥感反射率的计算结果 72
5.4 小结 75
6 结论与展望 77
6.1 结论 77
6.2 展望 79
参考文献 80
论文二：中国近海固有光学量及有机碳卫星遥感反演研究 89
1 绪论 89
1.1 研究目的和意义 89
1.2 国内外研究现状 91
1.2.1 水色遥感产品及算法 91
1.2.2 水体光学研究 93
1.3 研究内容和技术路线 94
1.3.1 拟解决的关键科学问题 94
1.3.2 主要研究内容和技术路线 95
1.4 研究区域和数据 96
1.4.1 研究区域及特征 96
1.4.2 数据及测量方法 98
2 黄东海水体组分的光学性质 102
2.1 介绍 102
2.2 黄东海水体组分的固有光学特性 102
2.2.1 水体固有光学特征的理论基础 102
2.2.2 黄东海水体组分吸收特性 107
2.2.3 水体散射特性 119
2.2.4 水体衰减特性 124
2.3 颗粒物组成与固有光学特征 126
2.3.1 颗粒物含量和组成 126
2.3.2 颗粒折射指数估算 127
2.4 小结 129
3 水体固有光学性质的遥感反演 131
3.1 介绍 131
3.2 吸收系数（a）和后向散射系数（bb）遥感反演 131
3.2.1 a、bb遥感反演算法机理和方法 131
3.2.2 中国海区a、bb算法建模 138
3.2.3 a、bb反演结果比较 148
3.3 黄色物质吸收系数的遥感反演 152
3.4 颗粒光束衰减系数遥感反演 158
3.5 小结 161
4 海洋有机碳遥感反演 163
4.1 介绍 163
4.2 颗粒物的遥感反演 164
4.2.1 总悬浮物浓度（TSM）的遥感反演 164
4.2.2 有机颗粒物（POM）的遥感反演 168
4.3 颗粒有机碳（POC）的遥感反演 171
4.3.1 POC的生物地球化学特征 171
4.3.2 POC遥感估算方法 173
4.3.3 黄东海POC的反演结果 176
4.4 溶解有机碳（DOC）的遥感反演 176
4.4.1 DOC的生物地球化学特征 176
4.4.2 DOC的遥感估算方法 178
4.4.3 黄东海DOC的反演结果 181
4.5 小结 181
5 中国近海有机碳时空分布遥感分析 183
5.1 介绍 183
5.2 固有光学量及生化参数遥感产品的比较和验证 184
5.2.1 遥感产品制作 184
5.2.2 吸收和后向散射系数的遥感反演结果比较 185
5.2.3 颗粒衰减系数遥感分布的比较和验证 186
5.2.4 颗粒有机碳遥感分布的比较和验证 188
5.2.5 溶解有机碳遥感分布的比较和验证 190
5.3 中国近海有机碳时空分布遥感分析 191
5.4 小结 198
6 总结及展望 200
6.1 论文工作总结 200
6.2 创新点分析 201
6.3 展望 201
附录Ⅰ 符号及含义 203
附录Ⅱ 统计参数及计算公式 205
参考文献 206
论文三：海洋航空高光谱遥感大气校正机理及模型研究 217
1 引言 217
1.1 选题背景与意义 217
1.2 国内外研究进展 217
1.3 海监机载高光谱遥感器AISA+简介 219
1.4 论文结构 220
2 AISA+数据质量评价 222
2.1 实验数据 222
2.2 质量评价指数 226
2.2.1 辐射精度 227
2.2.2 信息量 231
2.2.3 信噪比 232
2.2.4 清晰度 235
2.2.5 Smile效应 237
2.3 质量评价小结 239
3 航空高光谱遥感辐射校正的机理研究 240
3.1 辐射传输基础 240
3.2 薄雾、云、水体、雪的掩膜 243
3.3 标准大气条件 244
3.3.1 常量能见度（气溶胶）与大气水汽 244
3.3.2 气溶胶获取与能见度图 244
3.3.3 水汽获取 247
3.4 非标准条件 251
3.4.1 BRDF校正的经验方法 251
3.4.2 薄雾去除 252
3.4.3 卷云去除 253
3.4.4 去阴影 255
3.5 大气校正步骤总结 259
4 AISA +海洋大气校正流程设计与方法实现 261
4.1 海洋水色的辐射传输 261
4.2 低空海表大气辐射传输模拟分析与方案设计 263
4.3 响应函数模拟 267
4.4 水体判断 268
4.5 云阴影去除 269
4.5.1 ISODATA算法 270
4.5.2 直方图阈值法 273
4.6 气溶胶反演 274
4.7 水汽获取 276
4.8 瑞利散射 278
4.9 氧气透过率 278
4.1 0离水辐射率获取结果 279
5 总结与展望 281
5.1 主要工作与结论 281
5.2 特色与创新 281
5.3 下一步工作 282
参考文献 283
论文四：利用海洋水色遥感反演海水透明度的研究 293
1 绪论 293
1.1 研究目的及意义 293
1.2 国内外研究现状 294
1.3 主要研究内容 295
2 海洋水色遥感数据的大气校正技术 296
2.1 水色遥感大气校正技术回顾 296
2.1.1 CZCS时期（1976—1994年） 296
2.1.2 SeaWiFS时期（1994年至今） 297
2.2 SeaDAS标准大气校正技术剖析 299
2.2.1 SeaDAS系统大气校正技术 299
2.2.2 SeaDAS大气校正技术存在的问题分析 302
2.3 一类水体大气校正算法 302
2.3.1 辐射传输 302
2.3.2 瑞利散射计算 303
2.3.3 气溶胶散射计算 305
2.3.4 O2-A带吸收计算 308
2.3.5 其他问题 308
2.4 二类水体大气校正失败的原因及目前几种算法的缺陷 308
2.4.1 目前的二类水体大气校正算法 309
2.4.2 SeaDAS标准大气校正算法在二类水体失败的原因及目前几种二类水体大气校正算法的缺陷 310
2.5 一种适用于二类水体的大气校正算法 313
2.6 小结 316
3 神经网络法反演海水叶绿素浓度 322
3.1 多层前馈型神经网络的BP训练算法 322
3.1.1 神经元模型 322
3.1.2 多层前馈型神经网络的BP算法 323
3.2 SeaBAM经验算法 327
3.3 海水叶绿素浓度的神经网络反演方法 329
3.3.1 数据源 329
3.3.2 网络模型的选择 329
3.3.3 人工神经网络模型与SeaBAM经验算法的比较 330
3.4 小结 333
4 利用SeaWiFS资料提取海水透明度技术研究 334
4.1 海水透明度测量的由来及方法 334
4.1.1 透明度盘测量的由来 334
4.1.2 海水透明度的测量方法 335
4.2 影响海水透明度的因素分析 335
4.2.1 水体光学性质的影响 335
4.2.2 水面太阳辐射的影响 336
4.2.3 海面粗糙度的影响 336
4.2.4 透明度盘上表面反射率的影响 336
4.2.5 透明度盘形状的影响 337
4.3 透明度与水体光学特性之间的两种解析模式 338
4.3.1 Poole-Atkins模式 338
4.3.2 Duntley-Preisendorfor模式 338
4.4 水下中尺度目标物的能见度理论 340
4.5 海水透明度的遥感机理 343
4.6 海水透明度的直接遥感提取模式 345
4.6.1 调查区域 346
4.6.2 东海、黄海透明度直接遥感提取模式的建立 347
4.7 海水透明度的间接遥感提取模式 352
4.7.1 透明度与水体光学性质之间的定量模式 353
4.7.2 水体光学性质与水色要素之间的定量模式 354
4.7.3 模式的分析及检验 355
4.8 利用SeaWiFS数据提取海水透明度技术 356
4.9 小结 358
5 我国海区透明度时空分布特征 359
5.1 渤海透明度的分布与变化 359
5.1.1 渤海透明度地理分布特征 359
5.1.2 透明度的季节变化特征 360
5.2 黄海透明度的分布与变化 360
5.2.1 黄海透明度地理分布特征 360
5.2.2 黄海透明度季节变化特征 360
5.3 东海透明度的分布与变化 361
5.4 台湾海峡及南海东北部海区透明度的分布与变化 362
5.4.1 透明度地理分布特征 362
5.4.2 透明度季节变化特征 363
5.5 南海西北部海区透明度的分布与变化 363
5.5.1 透明度地理分布特征 363
5.5.2 透明度季节变化特征 364
5.6 小结 364
6 总结与展望 365
参考文献 367