Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений
Показана возможность определения спектральных характеристик поглощения и обратного рассеяния света в Черном море по данным спутникового прибора SeaWiFS. Использованы специальным образом отобранные данные наблюдений при благоприятных атмосферных условиях. Установлено, что результаты расчетов по разны...
Saved in:
| Published in: | Морской гидрофизический журнал |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56683 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений / В.С. Суетин, С.Н. Королев, В.В. Суслин, А.А. Кучерявый // Морской гидрофизический журнал. — 2011. — № 2. — С. 33-42. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860047042458419200 |
|---|---|
| author | Суетин, В.С. Королев, С.Н. Суслин, В.В. Кучерявый, А.А. |
| author_facet | Суетин, В.С. Королев, С.Н. Суслин, В.В. Кучерявый, А.А. |
| citation_txt | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений / В.С. Суетин, С.Н. Королев, В.В. Суслин, А.А. Кучерявый // Морской гидрофизический журнал. — 2011. — № 2. — С. 33-42. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Морской гидрофизический журнал |
| description | Показана возможность определения спектральных характеристик поглощения и обратного рассеяния света в Черном море по данным спутникового прибора SeaWiFS. Использованы специальным образом отобранные данные наблюдений при благоприятных атмосферных условиях. Установлено, что результаты расчетов по разным методам почти не отличаются и слабо зависят от модельных параметров спектрального хода показателей поглощения света желтым веществом и рассеяния частицами взвеси.
Показана можливість визначення спектральних характеристик поглинання і зворотного розсіяння світла в Чорному морі за даними супутникового приладу SeaWiFS. Використані спеціальним чином відібрані дані спостережень за сприятливих атмосферних умов. Установлено, що результати розрахунків за різними методами майже не відрізняються і слабо залежать від модельних параметрів спектрального ходу показників поглинання світла жовтою речовиною і розсіяння частинками суспензії.
Based on the satellite instrument SeaWiFS data shown is the possibility of determining spectral characteristics of light absorption and backscattering in the Black Sea. Specially selected observational data obtained at favorable atmospheric conditions are used. It is found that the results of calculations carried out by different methods are almost similar and weakly depend upon the model parameters describing spectral variation of coefficsents of light absorption by yellow substance and its scattering by suspension particles.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:58:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 33
© В.С. Суетин, С.Н. Королев, В.В. Суслин, А.А. Кучерявый, 2011
УДК 551.46.08
В.С. Суетин, С.Н. Королев, В.В. Суслин, А.А. Кучерявый
Сравнительный анализ методов определения
оптических параметров вод Черного моря
по данным спутниковых измерений
Показана возможность определения спектральных характеристик поглощения и обратного
рассеяния света в Черном море по данным спутникового прибора SeaWiFS. Использованы спе-
циальным образом отобранные данные наблюдений при благоприятных атмосферных услови-
ях. Установлено, что результаты расчетов по разным методам почти не отличаются и слабо
зависят от модельных параметров спектрального хода показателей поглощения света желтым
веществом и рассеяния частицами взвеси.
Ключевые слова: Черное море, оптические параметры, спектральные характеристики,
спутниковые измерения.
Одно из направлений использования данных космических дистанцион-
ных наблюдений – определение оптических характеристик воды в море. Для
решения этой задачи можно применять различные известные из литературы
методы и алгоритмы [1 – 4]. Чтобы лучше понимать их возможности и спе-
цифические особенности полезно провести сравнительный анализ результа-
тов, полученных разными методами на основе фактических спутниковых на-
блюдений Черного моря.
В настоящей работе рассматриваются примеры тестирования трех алго-
ритмов [2 – 4], позволяющих вычислять спектральные показатели общего
поглощения и обратного рассеяния света в верхнем слое моря. Ниже для этих
величин приняты обозначения at(λ) и bb(λ) соответственно (λ – длина волны
излучения). Такие данные необходимы для правильной интерпретации ре-
зультатов наблюдений разнообразных гидрофизических процессов, модели-
рования условий формирования светового поля в море и др.
Удобный практический способ определения величин at(510) и bb(555) для
λ = 510 и 555 нм предложен в статье [1]. Рассматриваемые в настоящей рабо-
те алгоритмы позволяют вычислять at(λ) и bb(λ) для всех основных спек-
тральных каналов приборов SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) и
MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) в условиях независи-
мой многофакторной изменчивости этих величин.
При проведении тестовых расчетов использованы доступные через Ин-
тернет результаты спутниковых съемок Черного моря, хранящиеся в архиве
Центра космических полетов им. Годдарда НАСА, США (NASA GSFC – God-
dard Space Flight Center). Для обработки этой информации применяется про-
граммная система SeaDAS [5]. Исходными данными служат значения спек-
тральной нормализованной яркости водной поверхности LWN(λ), которые по-
лучаются на этапе учета атмосферных искажений (атмосферной коррекции).
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 34
Атмосферная коррекция представляет собой серьезную проблему, и подроб-
ное ее рассмотрение выходит за рамки данной работы. Известно, что резуль-
таты определения LWN(λ) для Черного моря часто имеют сомнительную на-
дежность [1, 6 – 8]. Главной причиной возникновения искажений в расчетах
LWN(λ) являются региональные отличия оптических свойств атмосферного
аэрозоля от тех модельных параметров, которые заложены в созданную в
НАСА систему обработки данных спутниковых наблюдений. Эта система в
первую очередь ориентирована на использование результатов наблюдений в
открытом океане и не предусматривает учета всего разнообразия оптических
свойств реальных атмосферных аэрозолей в районах, подверженных воздей-
ствиям со стороны суши.
Поскольку, однако, оптические свойства атмосферы в регионе Черного
моря претерпевают значительную изменчивость, можно предполагать, что в
отдельных ситуациях величины LWN(λ) обладают вполне приемлемой точно-
стью. Исходя из того, что основной целью данной работы является сопостав-
ление расчетов по различным алгоритмам, в качестве примеров вполне оп-
равдано использование реальных значений LWN(λ), которые найдены по спут-
никовым измерениям и могут содержать некоторые не слишком очевидные
ошибки. На рис. 1 приведены спектральные зависимости LWN(λ), полученные
по данным съемок прибором SeaWiFS в предположительно благоприятных
атмосферных условиях. Показанные здесь графики построены по LWN(λ) для
λ = 412, 443, 490, 510, 555, 670 нм. Эти значения LWN(λ) вычислены путем ос-
реднения данных для различных участков моря, включающих в себя до не-
скольких десятков отсчетов на изображениях, представленных в формате с
пространственным разрешением 1 км.
λ, нм λ, нм
Р и с. 1. Примеры спектральных зависимостей LWN(λ), мВт⋅см−2⋅мкм−1⋅ср−1, полученных по
спутниковым и прямым измерениям в Черном (1 – 4) и Эгейском (5) морях: 1 − 14.07.2002 г.;
2 − 17.08.1998 г.; 3 − 14.09.2000 г.; 4 − 02.08.2002 г.; 5 − 11.10.1997 г.
При выборе этих примеров были использованы следующие из результа-
тов работ [6 – 8] основные признаки надежности атмосферной коррекции –
достаточно высокий уровень LWN(λ) и отсутствие резких хаотичных флуктуа-
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 35
ций LWN(λ) для всех λ в рассматриваемых районах моря. Кроме того, учиты-
вались еще некоторые дополнительные критерии, подтверждающие досто-
верность величин LWN(λ) с учетом тех или иных конкретных условий.
На рис. 2 схематически изображены построенные по данным SeaWiFS
пространственные распределения величин τA(865) и LWN(490) в западной час-
ти Черного моря 14 июля 2002 г. Через τA(865) обозначается оптическая тол-
щина аэрозольной составляющей атмосферы при λ = 865 нм. В поле τA(865)
около 43,0 – 43,5° с. ш. отчетливо прослеживается контрастное образование,
имеющее форму вытянутой от берега в открытое море суживающейся полосы
с более высокими значениями этого параметра. Вместе с тем изолинии для
LWN(490) имеют совершенно иную структуру, отображая типичную для лет-
него сезона пространственную изменчивость, обусловленную вариациями
оптических свойств морской воды. Обычно если LWN(λ) содержат атмосфер-
ные искажения, то они коррелируют с τA(865). Подробное обсуждение таких
искажений можно найти в работах [6 – 8]. На рис. 2 хорошо видно, что кон-
трасты в поле τA(865) никак не проявляются в поле LWN(490). Особенно при-
мечателен район в окрестности точки с координатами 29,0° в. д., 42,8° с. ш. и
к северу от нее, в котором происходит резкий перепад τA(865), но LWN(490)
почти сохраняет постоянный уровень ≈1,2 мВт⋅см−2⋅мкм
−1⋅ср−1. Аналогичная
картина наблюдается в полях LWN(λ) и для всех других значений λ. Благодаря
этому можно считать, что состояние атмосферы здесь было вполне благопри-
ятным и в результатах определения LWN(λ) нет серьезных погрешностей.
Приведенный на рис. 1 график LWN(λ) для 14 июля 2002 г. построен по дан-
ным для участка, лежащего вблизи точки с указанными выше координатами
(см. карты на рис. 2).
а
б
Р и с. 2. Карты пространственного распределения величин τA(865) (а) и LWN(490),
мВт⋅см−2⋅мкм−1⋅ср−1 (б) в западной части Черного моря 14.07.2002 г. (крестиком отмечено по-
ложение тестового участка)
Представленный на рис. 1 спектр LWN(λ) для 17 августа 1998 г. вычислен
по данным для участка в глубоководной части моря около 30,4° в. д., 42,7 °с. ш.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 36
с почти однородным пространственным распределением оптических свойств
воды. О том, какой была общая обстановка в этом районе моря в течение все-
го лета 1998 г., можно судить по схематическим картам, построенным в рабо-
те [1]. Косвенным подтверждением достоверности этих значений LWN(λ) слу-
жит то, что они занимают промежуточное положение между рассмотренным
выше графиком для 14 июля 2002 г. и приведенным в работе [9] спектром
LWN (λ), который был определен путем прямых измерений в море 14 сентября
2000 г. с помощью плавающего на поверхности воды радиометра в ходе экс-
педиции в северо-восточной части Черного моря.
Тестовый участок моря, для которого были вычислены значения LWN(λ)
по данным съемки 2 августа 2002 г., находится в окрестности океанографиче-
ской платформы вблизи побережья Крыма (координаты около 34,0° в. д.,
44,3° с. ш.). Подробное описание соответствующих данных можно найти в
статье [6]. Об отсутствии существенных атмосферных искажений в этих зна-
чениях LWN(λ) свидетельствует почти полное их совпадение с приведенным в
работе [4] спектром, измеренным непосредственным образом в глубоковод-
ной части Черного моря 8 октября 1997 г.
В табл. 1 представлены расчеты величин at(510), bb(555) и концентрации
хлорофилла а Ca с использованием формул из статьи [1]. На основании этих
данных, результатов работ [1, 4, 9] и выполненного нами анализа ряда других
подобных примеров можно заключить, что рассмотренные значения LWN(λ)
являются вполне обычными для летних условий в Черном море.
Т а б л и ц а 1
Результаты тестовых расчетов оптических характеристик воды
и концентрации хлорофилла а по формулам из работы [1]
Дата at(510), м−1 bb(555), м−1 Ca , мг⋅м–2
17.08.1998 г. 0,052 0,0036 0,27
14.07.2002 г. 0,050 0,0048 0,25
02.08.2002 г. 0,065 0,0056 0,45
В другие сезоны и в районах с мутной прибрежной водой спектры LWN(λ)
могут быть совсем другими, но их изучение выходит за рамки данной рабо-
ты. Заметим, что значения at(510), полученные для 17 августа 1998 г. и 14
июля 2002 г., близки к минимальным для Черного моря.
В табл. 1 легко увидеть проявление независимой изменчивости показате-
лей обратного рассеяния и общего поглощения света в воде. 14 июля 2002 г.
величина bb(555) выше, но at(510) ниже, чем 17 августа 1998 г.; вместе с тем
2 августа 2002 г. значения этих величин выше, чем в другие два дня. Такая
изменчивость оптических свойств характерна для вод Черного моря, и это
является одним из отличий от океанских вод типа Case 1 по известной клас-
сификации Мореля. Еще одна особенность Черного моря состоит в повышен-
ном относительном вкладе желтого вещества в общее поглощение света,
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 37
вследствие чего наблюдается значительное снижение величины LWN(λ) при
уменьшении λ от 490 до 412 нм (см. рис. 1). Для иллюстрации на рис. 1 изо-
бражен спектр LWN(λ), который по своей форме существенным образом отли-
чается от других приведенных на рис. 1 графиков. Он получен в экспедиции в
Эгейском море [4] и соответствует водам типа Case 1. Измеренная в это же
время концентрация хлорофилла а равна 0,09 мг⋅м–2, т. е. она меньше, чем в
Черном море, но одной лишь разницей в содержании хлорофилла а такое от-
личие объяснено быть не может (подробнее см. в работах [4, 10]).
Таким образом, в приведенных на рис. 1 спектрах LWN (λ) в известной ме-
ре отражена принадлежность черноморских вод к типу Case 2. Именно по-
этому интересно использование этих спектров при выяснении возможностей
определения величин at(λ) и bb(λ) с учетом их многофакторной изменчиво-
сти.
Для алгоритмов, описанных в статьях [2, 3], приняты краткие обозначе-
ния QAA и GSM, а для метода из работы [4] – BK99. Различия между ними
состоят не только в частных деталях, но и в некоторых особенностях принци-
пиального характера.
Значения at(λ), bb(λ) отыскиваются путем моделирования величин LWN(λ)
через функциональное выражение LWN(λ) = F [at(λ), bb(λ)], вид которого зада-
ется точно так же или аналогично тому, как в работе [11]. Для задания bb(λ)
применяется обычная параметризация: bb = bbw(λ) + bbp(λ); bbp(λ) =
= bbp(555) (555/λ)n . Здесь индексами w и p отмечены постоянная и перемен-
ная составляющие, обусловленные обратным рассеянием света чистой мор-
ской водой и частицами взвеси. В GSM показатель степени n считается фик-
сированным, равным 1,0337. В алгоритмах BK99 и QAA он предполагается
переменным и вычисляется через найденные статистическим методом связи с
LWN(λ). Для рассматриваемых нами примеров соответствующие значения n
лежат в пределах 1,22 – 1,55.
На первом шаге расчетов по алгоритму QAA по значениям LWN(λ) при
λ < 555 нм находится приближенная поправка к LWN(555), обеспечивающая
учет переменной части показателя поглощения at(555) при определении
bbp(555). И затем независимым образом для каждой λ отыскиваются at(λ).
В методах GSM и BK99 величины at(λ) выражаются в виде суммы трех
компонент at (λ) = aw(λ) + aph(λ) + adg(λ). Здесь индексами w, ph и dg отмечены
постоянная составляющая поглощения света чистой морской водой и пере-
менные составляющие, описывающие поглощение фитопланктоном и рас-
творенным в воде желтым веществом, в которое включено также поглощение
детритом. Каждая из двух указанных переменных компонент показателя по-
глощения отыскивается по отдельности. При этом вариации слагаемого aph(λ)
параметризуются через концентрацию хлорофилла а Ca. Спектральная зави-
симость adg(λ) определяется формулой adg(λ) = adg(443) exp [–S⋅(λ – 443)], в
которой числовые значения параметра S в алгоритмах GSM и BK99 зафикси-
рованы равными 0,0206 и 0,017 м−1.
В итоге по методам GSM и BK99 выполняется аппроксимация эмпириче-
ских спектров LWN(λ) модельными соотношениями по оптимальным значени-
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 38
ям величин bbp(555), adg(443) и Ca. Для поиска оптимального решения приме-
няется итерационная процедура нелинейного метода наименьших квадратов,
в которой реализована минимизация величины µ = Σ[δLWN(λj)]
2 . Здесь
δLWN(λj) – разности между эмпирическим и модельными значениями LWN(λj),
j = 1, …, 5. Обсуждаемые в настоящей работе расчеты по GSM и QAA выпол-
нены с помощью подпрограмм, включенных в систему SeaDAS (версия 5.1.5).
В ходе тестирования установлено, что в отличие от оригинального описания
GSM в статье [3] разработчиками SeaDAS в формулы итогового этапа вычис-
ления adg (λ) добавлен поправочный коэффициент 0,75.
Как уже было отмечено выше, параметры n и S обладают некоторой не-
однозначностью. Однако в рассматриваемых здесь условиях их отличия для
разных алгоритмов не играют принципиальной роли. Оценки зависимости
величин at(λ) и bb(λ) от n будут даны ниже (см. далее рис. 3). На примере для
2 августа 2002 г. в табл. 2 приведены результаты применения метода BK99
при задании различных значений S (параметр n, определенный как в [4], ра-
вен 1,3).
В табл. 2 D = (µ0 / 5)1/2 , где µ0 = min µ . Эта величина служит показателем
точности модельного описания эмпирических спектров LWN(λ). При измене-
нии S от 0,015 до 0,021 нм
−1 D меняется в интервале 0,0199 –
0,0227 мВт⋅см−2⋅мкм
−1⋅ср−1. Такая точность может считаться вполне удовле-
творительной, а ее зависимость от S пренебрежимо слабой. Можно также за-
ключить, что на результаты вычисления bb(555) и at(443) вариации параметра
S тоже почти не влияют: bb(555) = 0,00521 – 0,00605 м−1; at(443) = 0,102 –
0,113 м−1. Это позволяет в дальнейшем использовать метод BK99, приняв па-
раметр S равным 0,019 нм−1. Такое значение является промежуточным между
заданными в работе [4] и в алгоритме GSM. Кроме того, оно хорошо согласу-
ется с измерениями in situ поглощения света желтым веществом в Черном
море [12].
Т а б л и ц а 2
Результаты тестовых расчетов оптических характеристик воды
и концентрации хлорофилла а методом BK99 для 2 августа 2002 г.
при различных фиксированных значениях параметра S
S, нм−1 at(443), м−1 at(510), м−1 bb(555), м−1 Ca , мг⋅м−2 D, мВт⋅см−2⋅мкм
−1⋅ср−1
0,015 0,113 0,0725 0,00605 0,006 0,0199
0,017 0,106 0,0652 0,00550 0,167 0,0215
0,019 0,103 0,0625 0,00529 0,399 0,0226
0,021 0,102 0,0614 0,00521 0,634 0,0227
На рис. 3 изображены графики at(λ) и bb(λ), полученные для λ = 412, 443,
490, 510 и 555 нм. Здесь, как и на рис. 1, соответствующие точки соединены
ломаными линиями. Следует заметить, что в рассматриваемых нами приме-
рах и в других подобных случаях нетрудно экстраполировать функции at(λ) и
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 39
bb(λ) в область λ > 555 нм и сделать более детальную промежуточную интер-
поляцию по λ.
а б
в г
λ, нм λ, нм
д е
Р и с. 3. Результаты расчетов величин at(λ) и bb(λ) по разным алгоритмам (1 − QAA; 2 и 3 −
BK99 при n = 1,5 и 1,0; 4 − GSM) для трех тестовых примеров: а, б − 17.08.1998 г.; в, г −
14.07.2002 г.; д, е − 02.08.2002 г.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 40
Все спектры at(λ) имеют практически одинаковую форму; аналогичным
образом близки по форме также и все спектры bb (λ). Кроме того, при любых
λ имеют место уже отмеченные выше соотношения между at(λ) и bb(λ) в раз-
ные дни (см. табл. 1). Легко видеть, что по всем алгоритмам получены близ-
кие результаты. Например, для тестовых измерений 17 августа 1998 г. at(443)
попадает в интервал 0,068 – 0,081 м−1. Отличие между вариантами расчетов
по методу BK99 при n = 1,0 и 1,5 еще меньше.
Данные из табл. 1 близки к графикам на рис. 3, рассчитанным по методу
BK99, что вполне естественно, так как они получены по формулам, которые в
работе [1] были выведены на основе BK99. Значения величин at(λ) и bb(λ),
найденные по алгоритму QAA, несколько выше других; ниже всех значения,
полученные с использованием метода GSM. Возможно, это обусловлено дей-
ствием упомянутого выше поправочного коэффициента, равного 0,75.
Применение BK99 обеспечивает хорошую точность аппроксимации эмпи-
рических спектров LWN(λ); для всех трех дней D ≤ 0,026 мВт⋅см−2⋅мкм
−1⋅ср−1.
Кроме того, положительные и отрицательные невязки δLWN(λj) чередуются
между соседними спектральными каналами, а их средние значения по спек-
тру равны нулю с точностью до четвертого знака после запятой. Таким обра-
зом, величины δLWN(λj) обладают шумоподобным характером. Вместе с тем
по методу GSM достигается меньшая точность; для разных дней имеем D =
= 0,058 – 0,071 мВт⋅см−2⋅мкм
−1⋅ср−1. По-видимому, причина заключается в
том, что, согласно работе [12], в водах Черного моря поглощение света фито-
планктоном aph(λ) в большинстве случаев хорошо описывается формулой из
статьи [13], тогда как по алгоритму GSM функция aph(λ) параметризована не-
сколько иначе. В то же время в методе BK99 aph(λ) учитывается именно по
формуле из статьи [13].
Заметим, что в силу специфики алгоритма QAA при его реализации мо-
дельные значения LWN (λ) в точности равны эмпирическим, и значит говорить
об оценках величины D нет смысла.
Полученные числовые значения at(λ) и bb(λ) близки к известным из лите-
ратуры результатам прямых измерений характеристик поглощения и рассея-
ния света в Черном море.
Для λ = 440 нм в работе [12] определена статистическая оценка состав-
ляющей показателя поглощения света желтым веществом ag(440) = 0,097 ±
± 0,026 м−1. Эта оценка получена по пробам in situ, собранным в открытом
море в различные годы и сезоны, в том числе и в августе 1998 г. Следова-
тельно, логично предположить, что рассмотренным нами данным измерений
за 17 августа 1998 г. приближенно соответствует нижняя граница указанного
интервала, т. е ag(440) ≈ 0,071 м−1. Далее, из результатов работ [14, 15] для
этого дня следует, что aph(440) ≈ 0,015 м−1; и, согласно [12], компонента по-
глощения света детритом ad(440) ≈ 0,005 м−1. Наконец, с учетом составляю-
щей aw(440) ≈ 0,007 м−1
в итоге получается оценка at(440) ≈ 0,098 м−1. Ее от-
личие от величины at(440), полученной методом QAA (см. рис. 3), меньше
20%.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 41
По данным измерений in situ на океанографической платформе в пос. Ка-
цивели 2 августа 2002 г. было получено bb(555) ≈ 0,0055 м−1 [16]. Этот резуль-
тат с высокой точностью совпадает с приведенными в табл. 1 и на рис. 3 зна-
чениями bb(555), вычисленными для 2 августа 2002 г. по спутниковым дан-
ным.
Таким образом, при благоприятных атмосферных условиях спутниковые
измерения могут быть использованы для определения спектральных характе-
ристик поглощения и обратного рассеяния света в Черном море. Полученные
результаты позволяют лучше понять особенности применения в этих целях
различных алгоритмов обработки спутниковых данных.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Суетин В.С., Суслин В.В., Королев С.Н. и др. Оценка изменчивости оптических свойств
воды в Черном море летом 1998 года по данным спутникового прибора SeaWiFS //
Морской гидрофизический журнал. − 2002. − № 6. − C. 44 – 54.
2. Lee Z.P., Carder K.L., Arnone R. Deriving inherent optical properties from water color: A
multi-band quasi-analytical algorithm for optically deep waters // Appl. Opt. – 2002. – 41,
№ 27. – P. 5755 – 5772.
3. Maritorena S., Siegel D.A., Peterson A.R. Optimization of a semianalytical ocean color model
for global-scale applications // Ibid. – 2002. – 41, № 15. – P. 2705 – 2714.
4. Burenkov V.I., Kopelevich O.V., Sheberstov S. et al. Bio-optical characteristics of the Aegean
Sea retrieved from satellite ocean color data // The Eastern Mediterranean as a Laboratory Ba-
sin for the Assessment of Contrasting Ecosystems / Ed. P.Malanotte-Rizzoli, V.N. Eremeev. –
Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1999. – P. 313 − 326.
5. Baith K., Lindsay R., Fu G. et al. SeaDAS: Data Analysis System Developed for Ocean Color
Satellite Sensors // Eos Trans. AGU. – 2001. – 82. – P. 202.
6. Суетин В.С., Королев С.Н., Суслин В.В., Кучерявый А.А. Проявления атмосферных ис-
кажений в данных спутникового прибора SeaWiFS в окрестности океанографической
платформы в Кацивели летом 2002 г. // Экологическая безопасность прибрежной и ше-
льфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: МГИ НАН
Украины, ИГН НАН Украины, ОФ ИнБЮМ НАН Украины. – 2004. – Вып. 11. –
С. 174 – 183.
7. Суетин В.С., Королев С.Н., Суслин В.В., Кучерявый А.А. Уточненная интерпретация
данных наблюдений Черного моря спутниковым прибором SeaWiFS осенью 1998 года //
Морской гидрофизический журнал. − 2008. − № 2. − C. 68 – 79.
8. Суетин В.С., Королев С.Н., Суслин В.В., Кучерявый А.А. Проявления пылевого аэрозоля
в результатах оптических наблюдений Черного моря из космоса // Экологическая безо-
пасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.
− Севастополь: МГИ НАН Украины, ИГН НАН Украины, ОФ ИнБЮМ НАН Украины.
− 2008. − Вып. 16. − C. 202 − 211.
9. Буренков В.И., Копелевич О.В., Шеберстов С.В. и др. Оптический мониторинг биоло-
гического и экологического состояния Черного моря // Комплексные исследования се-
веро-восточной части Черного моря / Под ред. А.Г. Зацепина, М.Ф. Флинта. – М.: Нау-
ка, 2002. – С. 417 – 432.
10. Suslin V.V., Suetin V.S., Korolev S.N., Kucheryavyi A.A. Use of SeaWiFS data to estimate
water optical properties of the Black Sea // Proc. of SPIE. V. 6615. Current research on Re-
mote sensing, laser probing and imagery in natural waters. – 2007. – Paper № 6615-08. – 9 p.
11. Gordon H.R., Brown O.B., Evans R.H. et al. A semianalytic radiance model of ocean color //
J. Geophys. Res. – 1988. – 93, № D9. − P. 10909 – 10924.
ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн., 2011, № 2 42
12. Чурилова Т.Я., Суслин В.В., Рылькова О.А. Параметризация поглощения света основ-
ными оптически активными компонентами в Черном море // Экологическая безопас-
ность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. –
Севастополь: МГИ НАН Украины, ИГН НАН Украины, ОФ ИнБЮМ НАН Украины. −
2008. − Вып. 16. − C. 190 − 201.
13. Bricaud A., Babin M., Morel A. et al. Variability in the chlorophyll-specific absorption coeffi-
cients of natural phytoplankton: Analysis and parameterization // J. Geophys. Res. – 1995. –
100, № C7. – P. 13321 − 13332.
14. Чурилова Т.Я., Берсенева Г.П., Георгиева Л.В. Изменчивость биооптических характери-
стик фитопланктона в Черном море // Океанология. – 2004. – 44, № 1. – С. 11 – 27.
15. Берсенева Г.П., Чурилова Т.Я., Георгиева Л.В. Сезонная изменчивость хлорофилла и
биомассы фитопланктона в западной части Черного моря // Океанология. – 2004. – 44,
№ 3. – С. 389 – 398.
16. Коротаев Г.К., Хоменко Г.А., Шами М. и др. Международный подспутниковый экспе-
римент на океанографической платформе (пос. Кацивели) // Морской гидрофизический
журнал. – 2004. – № 3. – C. 28 – 38.
Морской гидрофизический институт НАН Украины, Материал поступил
Севастополь в редакцию 24.11.09
После доработки 21.12.09
АНОТАЦІЯ Показана можливість визначення спектральних характеристик поглинання і зво-
ротного розсіяння світла в Чорному морі за даними супутникового приладу SeaWiFS. Викорис-
тані спеціальним чином відібрані дані спостережень за сприятливих атмосферних умов. Уста-
новлено, що результати розрахунків за різними методами майже не відрізняються і слабо за-
лежать від модельних параметрів спектрального ходу показників поглинання світла жовтою
речовиною і розсіяння частинками суспензії.
Ключові слова: Чорне море, оптичні параметри, спектральні характеристики, супутникові
вимірювання.
ABSTRACT Based on the satellite instrument SeaWiFS data shown is the possibility of determining
spectral characteristics of light absorption and backscattering in the Black Sea. Specially selected
observational data obtained at favorable atmospheric conditions are used. It is found that the results of
calculations carried out by different methods are almost similar and weakly depend upon the model
parameters describing spectral variation of coefficsents of light absorption by yellow substance and
its scattering by suspension particles.
Keywords: Black Sea, optical parameters, spectral characteristics, satellite measurements.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56683 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7584 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:58:40Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Суетин, В.С. Королев, С.Н. Суслин, В.В. Кучерявый, А.А. 2014-02-22T10:35:20Z 2014-02-22T10:35:20Z 2011 Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений / В.С. Суетин, С.Н. Королев, В.В. Суслин, А.А. Кучерявый // Морской гидрофизический журнал. — 2011. — № 2. — С. 33-42. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0233-7584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56683 551.46.08 Показана возможность определения спектральных характеристик поглощения и обратного рассеяния света в Черном море по данным спутникового прибора SeaWiFS. Использованы специальным образом отобранные данные наблюдений при благоприятных атмосферных условиях. Установлено, что результаты расчетов по разным методам почти не отличаются и слабо зависят от модельных параметров спектрального хода показателей поглощения света желтым веществом и рассеяния частицами взвеси. Показана можливість визначення спектральних характеристик поглинання і зворотного розсіяння світла в Чорному морі за даними супутникового приладу SeaWiFS. Використані спеціальним чином відібрані дані спостережень за сприятливих атмосферних умов. Установлено, що результати розрахунків за різними методами майже не відрізняються і слабо залежать від модельних параметрів спектрального ходу показників поглинання світла жовтою речовиною і розсіяння частинками суспензії. Based on the satellite instrument SeaWiFS data shown is the possibility of determining spectral characteristics of light absorption and backscattering in the Black Sea. Specially selected observational data obtained at favorable atmospheric conditions are used. It is found that the results of calculations carried out by different methods are almost similar and weakly depend upon the model parameters describing spectral variation of coefficsents of light absorption by yellow substance and its scattering by suspension particles. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Морской гидрофизический журнал Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений Article published earlier |
| spellingShingle | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений Суетин, В.С. Королев, С.Н. Суслин, В.В. Кучерявый, А.А. Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| title | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений |
| title_full | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений |
| title_fullStr | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений |
| title_full_unstemmed | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений |
| title_short | Сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод Черного моря по данным спутниковых измерений |
| title_sort | сравнительный анализ методов определения оптических параметров вод черного моря по данным спутниковых измерений |
| topic | Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| topic_facet | Анализ результатов наблюдений и методы расчета гидрофизических полей океана |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56683 |
| work_keys_str_mv | AT suetinvs sravnitelʹnyianalizmetodovopredeleniâoptičeskihparametrovvodčernogomorâpodannymsputnikovyhizmerenii AT korolevsn sravnitelʹnyianalizmetodovopredeleniâoptičeskihparametrovvodčernogomorâpodannymsputnikovyhizmerenii AT suslinvv sravnitelʹnyianalizmetodovopredeleniâoptičeskihparametrovvodčernogomorâpodannymsputnikovyhizmerenii AT kučerâvyiaa sravnitelʹnyianalizmetodovopredeleniâoptičeskihparametrovvodčernogomorâpodannymsputnikovyhizmerenii |