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海洋环境问题越来越受到人们的关注，而用水色遥感的手段检测海洋环境成为海洋研究中的一个重要课题。随着人们对水色遥感研究的深入，水色遥感模型的应用也越来越多，然而水色遥感与大气息息相关，所以水色遥感离不开对大气辐射传输理论的应用。本论文通过对海洋、大气辐射传输模型的各个模块分析，用当前发展最完善的大气辐射传输模型之一MODTRAN和水体辐射传输模型HYDORLIGHT构建了一个考虑从太阳入射到传感器接收信号的辐射传输过程的海洋遥感模型，同时加入了一个简单而真实的云模型。
耦合以后的模型用MODTRAN和单独的云处理模块代替了原来的经验半经验模型来计算水面辐亮度，特别是云模型提供了云的位置和亮度信息，所以对水面辐亮度分布的计算更加准确。从耦合模型的计算结果中发现，各波段水面反射辐亮度与入射辐照度的比值在所有的方向上都是一条很规则的曲线。由此，通过指数函数拟合这条曲线而提出了一种遥感反射率的计算方法。由于水面辐亮度分布的不同必然导致耦合前后的模型在水面上行辐亮度计算上的差别，而在大气校正绝对准确的假设下，水面上行辐射的差别会引起水体参数反演的不同。用MODIS标准叶绿素算法分析云对一类水体叶绿素反演的影响后发现离太阳越近(不遮蔽太阳)的云对叶绿素反演的影响越小，云量的大小与叶绿素反演误差大于10％的面积比成正相关关系。