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南海北部海域由于受到珠江的陆源输入、潮流、季风等因素的影响，其水体的光学特性非常复杂。对该海域的生物-光学特性以及其对水色色素遥感影响的研究，对于改善本地化模式具有非常重要的意义。
本文所用到的生物一光学数据主要来自于2003年至2005年南海北部海域多个航次的实测数据。为了由实测光谱数据计算得到漫射衰减系数、遥感反射率、离水辐亮度等水色遥感参数，建立了一套新的有别于Satlantic公司(海洋光学剖面测量仪制造商)提供的处理实测光谱数据的方法，并系统地讨论了该数据处理方法的主要步骤以及处理过程中应注意的一些问题。利用该处理方法能够快速有效地处理沿岸混浊水体的实测光谱数据。通过对南海北部海域水体的漫射衰减系数、遥感反射率、悬浮颗粒物的吸收系数以及散射系数等生物.光学特性的分析，发现，该海域水体的生物-光学特性复杂多变。
本研究分析了目前国际上常用的几个水色色素模式在南海北部海域的应用情况，其中包括能够精确反演大洋Ⅰ类水体叶绿素α浓度的NASA OC2v4和OC4v4模式。结果表明，这些模式在南海北部海域的应用效果较差，它们均高估了该海域的叶绿素α浓度，高估范围一般在80％～200％之间，最大值达到640％。这表明OC2v4和OC4v4并不适用于南海北部海域，同时也告诉作者需要建立本地化的反演模式来精确估算本海域的叶绿素α浓度。在此基础上，本论文利用遥感反射率比值(Rrs(443)/Rrs(555))与叶绿素α浓度间的关系建立了类似于OC2v4和OC4v4的本地化模式1和模式2。通过对模式反演叶绿素α浓度值与现场实测叶绿素α浓度值的比较，我们发现，本地化模式1和模式2反演的叶绿素α浓度值比OC2v4和OC4v4反演的叶绿素α浓度值更接近实测叶绿素α浓度值，其平均相对偏差分别为53％和51％，与实测值间的相关系数平方为0.75。