Восстановление концентраций параметров качества воды в Бискайском заливе с использованием различных гидрооптических моделей

В рамках совместного проекта с французским институтом IFREMER был создан алгоритм для определения в Бискайском заливе концентраций хлорофилла (ХЛ), минеральной взвеси (МВ) и растворённого органического вещества (РОВ). Эти вещества известны также как параметры качества воды (ПКВ). В качестве входных данных использовался спектральный коэффициент отражения для дистанционного зондирования под водой, Rrsw() рассчитанный по данным SeaWiFS и MODIS. Восстановление ПКВ производилось с помощью многомерной оптимизации с применением гидрооптической модели (спектральные удельные сечения коэффициентов поглощения, a*() и рассеяния, bb*() для восстанавливаемых ПКВ).
В виду отсутствия гидрооптической модели для Бискайского залива, было проведено два эксперимента для поиска подходящей модели. В первом в качестве отправной была использована модель для Северного моря, в которой a*() и bb*() для хлорофилла заменены на сечения для диатомовых водорослей – одного из доминирующих видов планктона в Бискайском заливе.
Во втором случае использовалась модель, коэффициенты a*() и bb*() которой были получены методом многомерной оптимизации модели из первого эксперимента.
Для валидации алгоритма использовался набор данных измерений ПКВ in situ и соответствующие им, т.е. совпадающие по времени (t< 1cут.) и пространству (в пределах одного пикселя), спутниковые измерения Rrsw(). Данные получены в период 1998-2004 гг.
При использовании модифицированной гидрооптической модели Северного моря коэффициент корреляции измеренных и восстановленных концентраций ХЛ составил 0.62, а МВ – 0.35, что свидетельствует о недостаточной адекватности модифицированной гидрооптической модели. Во втором случае корреляция была выше: 0.64 для ХЛ и 0.7 для МВ, что говорит о целесообразности применения оптимизации.
Созданный рабочий инструмент восстановления содержания ПКВ позволяет исследовать пространственно-временную динамику полей ПКВ и их связь с метеорологическими и внутриводными процессами в Бискайском заливе.