渤海海表面鹽度神經(jīng)網(wǎng)絡反演研究

劉振宇，孫偉富，陳 磊

（1.中南民族大學 資源與環(huán)境學院，湖北 武漢 430074；2.自然資源部第一海洋研究所 海洋物理與遙感研究室，山東 青島 266061；3.中國科學院海洋研究所，山東 青島 266071；4.中國石油大學（華東），山東 青島 266580；5.中國科學院海洋大科學研究中心，山東 青島 266071）

0 引言

海表面鹽度（Sea Surface Salinity，SSS）是表征河口沖淡水輸入的關鍵指標，影響著海水密度、環(huán)流模式和物理過程[1-3]。海表面鹽度的短期變化，會迅速改變海洋生物化學反應，進而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)[4-5]；而其長期變化則往往與氣候變化存在關聯(lián)[6-7]。因而，獲取海表面鹽度對海洋物理、生態(tài)環(huán)境以及大陸氣候變化研究具有重要意義。

近年來，海表面鹽度遙感技術因其廣泛的空間覆蓋和實時觀測的優(yōu)勢，常用于替代現(xiàn)場觀測。其中，微波輻射計SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity），Aquarius/SACD 和 SMAP（Soil Moisture Active Passive）被廣泛用于獲取全球開闊大洋的表面鹽度[8-9]。然而，這些微波鹽度衛(wèi)星往往具備較低的空間分辨率（25～100 km）和時間分辨率（≥3 d）[10-11]，加之L 波段微波輻射計受近岸射頻（Radio Frequency Interference，RFI）干擾[12]，無法提供渤海等近岸水體的海表面鹽度數(shù)據(jù)。

近岸海域的有色溶解有機物（Coloured Dissolved Organic Material，CDOM）主要來源于陸地輸入，因而它與海表面鹽度通常存在線性負相關關系[5，13-15]。而CDOM 是光學遙感的可獲取主要參數(shù)之一，因而光學遙感可獲取存在這種負相關的近岸水體的海表面鹽度。多波段組合線性回歸，常被用于建立MERIS、MODIS、GOCI 等傳感器的遙感反射率與海表面鹽度之間的經(jīng)驗模型，以獲取中國近海的海表面鹽度[3，5，16-18]。近期研究發(fā)現(xiàn)，通過機器學習和神經(jīng)網(wǎng)絡建立模型，能夠提高的鹽度反演模型的精度[18-21]?！?br>