【摘 要】
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星载GNSS-R（Global Navigation Satellite System–Reflectometry）属于被动遥感技术，具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。本文首次研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。水华现象是随着浮游生物的骤然大量繁殖而产生的，太湖优势藻类为微囊藻，具有一定厚度和粘性，当太湖区域发生蓝藻水华时，蓝藻漂浮在湖面会降低水面的张力，使反射面变得光滑
【机 构】
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上海海洋大学信息学院上海市海洋智能信息与导航遥感工程中心
【基金项目】
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国家自然科学基金（基金号41871325，42176175）； 国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项（基金号2019YFD0900805）；
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星载GNSS-R（Global Navigation Satellite System–Reflectometry）属于被动遥感技术，具有数据重访周期高、全天时、全天候、信号源丰富等优势。本文首次研究星载GNSS-R检测太湖水华的可行性。水华现象是随着浮游生物的骤然大量繁殖而产生的，太湖优势藻类为微囊藻，具有一定厚度和粘性，当太湖区域发生蓝藻水华时，蓝藻漂浮在湖面会降低水面的张力，使反射面变得光滑，从而增强雷达波的前向散射。星载GNSS-R可以有效检测反射面的粗糙程度，本文通过使用相干反射表征反射面的粗糙度，研究不同风速区间内相干反射与蓝藻水华的关系。利用2020年4-8月份的美国气旋全球导航卫星系统（Cyclone Global Navigation Satellite System，CYGNSS）的数据，计算CYGNSS镜面反射点的时延多普勒延迟图（Delay Doppler Maps，DDM）功率比，以“哨兵-3”卫星水色遥感仪器（OLCI） 影像最大特征峰高度（MPH）算法反演出的太湖叶绿素浓度作为参照，以及与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的风速产品进行时空间线性匹配。通过分析发现，在风速1-2.5m/s的区间内，叶绿素浓度达到0.1mg/L以上时极易引起镜面反射点发生相干反射，且功率比与叶绿素浓度的相关系数为0.84，具有良好的相关性。实验结果证明了利用星载GNSS-R的反射信号的功率比及相关特性实现太湖水华检测的可行性。
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