Page 184 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

1912 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 9 月

图像特征保持良好一致性（见图 6（a））。在典型 I 据或同一传感器在不同区域的影像可能需使用
类水体中，水色主要受叶绿素浓度主导，绿光波 不同校正参数，从而影响其自动化处理能力。随
段是关键反映指标。对比 CZI 校正前后的绿光波 着卫星辐射定标和大气校正精度的不断提升，未
段 R RC 与 MODIS 同波段数据发现，校正显著提升 来该方法有望进一步向自动化方向发展，拓展其
了 相 关 性 ，相 关 系 数 R 由 0.10 提 升 至 0.49， 在 CZI 数据处理中的应用潜力。
2
RMSE 从 0.002 下降至 0.000 4，耀光反射产生的
参 考 文 献
不确定性降低约 80%，反射率精度显著增强（见
图 6（b））。对于蓝光波段，尽管校正后 R²略有下 ［1］ KAY S， HEDLEY J D， LAVENDER S. Sun
降，但 RMSE 从 0.002 降至 0.000 7，误差减少近一 Glint Correction of High and Low Spatial Resolution
个 数 量 级 ，耀 光 反 射 产 生 的 不 确 定 性 降 低 约 Images of Aquatic Scenes： A Review of Methods for
Visible and Near-Infrared Wavelengths［J］. Remote
65%。 红 光 及 长 波 段 信 号 在 I 类 水 体 中 信 号 较
Sensing， 2009， 1（4）： 697-730.
弱，MODIS 数据中红光波段 R RC 变化不大，而 CZI
［2］ LU Y C， SUN S J， ZHANG M W， et al. Refine⁃
原 始 数 据 中 红 光 反 射 率 受 耀 光 干 扰 明 显 ；校 正
ment of the Critical Angle Calculation for the Con⁃
后，该差异大幅减少，CZI 与 MODIS 在红光波段
trast Reversal of Oil Slicks Under Sunglint［J］. Jour⁃
的图像特征趋于一致，且 R RC Mean 与 STD 分别
nal of Geophysical Research： Oceans， 2016， 121
下降 78% 和 89%，表明耀光反射对红光波段反射
（1）： 148-161.
率的影响已被有效抑制。
［3］ HU C M， LI X F， PICHEL W G， et al. Detection
上述研究结果表明，谱间关系法在 CZI 数据 of Natural Oil Slicks in the NW Gulf of Mexico
的耀光反射校正中表现出良好效果，具备实际应 Using MODIS Imagery［J］. Geophysical Research
用价值，然而这并不意味着所有 CZI 数据均可通 Letters， 2009， 36（1）： L01604.
过该方法实现理想的耀光校正。在实际操作中， ［4］ JACKSON C. Internal Wave Detection Using the
仍存在一定的局限性，如在部分区域校正后可能 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
（MODIS）［J］. Journal of Geophysical Research：
出现负值现象（图 4（b）），主要归因于不能完全忽
Oceans， 2007， 112（C11）： C11012.
略 NIR 波段的离水反射率贡献 ［28］ ，从而导致校正
［5］ KAY S， HEDLEY J， LAVENDER S. Sun Glint
偏 差 。 由 此 可 见 ，该 方 法 更 适 用 于 清 洁 海 水 环
Estimation in Marine Satellite Images： A Compari⁃
境，并在具备短波红外波段的光学传感器条件下
son of Results from Calculation and Radiative Trans⁃
应用效果更优。此外，当前 HY-1 C/D 卫星 CZI
fer Modeling［J］. Applied Optics， 2013， 52（23）：
载荷所获取的海洋遥感数据在辐射定标和大气 5631-5639.
校正精度方面仍存在一定的不足，未来仍需加强 ［6］ STEINMETZ F， DESCHAMPS P Y， RAMON
国产海洋光学遥感卫星数据在定标与大气校正 D. Atmospheric Correction in Presence of Sun
方面的研究，持续提升产品的精度与稳定性，为 Glint： Application to MERIS［J］. Optics Express，
海洋水色遥感应用提供更加可靠的数据支持。 2011， 19（10）： 9783-9800.
［7］ JACKSON C R， ALPERS W. The Role of the
4 结 语 Critical Angle in Brightness Reversals on Sunglint
Images of the Sea Surface［J］. Journal of Geophysi⁃
耀光反射是海洋光学遥感领域长期关注的 cal Research： Oceans， 2010， 115（C9）： C09019.
关键问题。在高空间分辨率光学遥感图像中，传 ［8］ ZHANG H， WANG M H. Evaluation of Sun Glint
Models Using MODIS Measurements［J］. Journal
感器接收到的海面耀光信号更加复杂。本文以
of Quantitative Spectroscopy and Radiative Trans⁃
HY-1 C/D 卫星 CZI 获取的覆盖中国近海及其邻
fer， 2010， 111（3）： 492-506.
近 海 域 的 数 据 为 基 础 ，开 展 了 耀 光 反 射 校 正 研
［9］ COX C， MUNK W. Measurement of the Rough⁃
究。研究系统分析了 CZI 影像中由不同因素引发
ness of the Sea Surface from Photographs of the Suns
的耀光图像特征，提出了基于线性回归的耀光校
Glitter［J］. Journal of the Optical Society of Ameri⁃
正方法，无需依赖大气先验知识、便于快速部署
ca （1917−1983）， 1954， 44（11）： 838.
等 优 势 ，实 现 了 对 不 同 耀 光 反 射 差 异 的 有 效 校 ［10］ ZHANG H G， YANG K， LOU X L， et al. Obser⁃
正；但也存在一定局限性，尤其是在参数估算过 vation of Sea Surface Roughness at a Pixel Scale
程中对统计窗口的选取较为敏感，不同传感器数 Using Multi-Angle Sun Glitter Images Acquired by