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太阳辐射在透射入水体后，部分能量被水体中的悬浮物质、叶绿素和黄色物质等光学成分吸收并转化为热能而滞留在水体中，而另一部分则由水体光学成分散射而逃逸出水面，即离水反射率信号。海洋水色遥感主要利用星载或机载传感器接收到的离水反射率信号，借助水体生物一光学模型，反演获得影响离水反射率的水体光学成分的浓度。水色遥感的基本机理可以简述如下：水体中的各个重要光学成分浓度发生变化时，必将引起水体光学性质的变化，主要表现为水体的吸收和散射特性的变化，进而导致水体离水反射率的变化。通过卫星传感器接收信号的变化，针对一种或多种光学成分，从中剥离出反应水体光学成分含量的有用信息，利用生物一光学模型，可以反演获得水体中的一种或者多种重要光学成分含量，即水体中的悬浮物、叶绿素和黄色物质含量。[1] f( z* b+ D' t+ A9 o2 ^: ~
地球表面有71%的区域被海洋和其他水体所覆盖。在一定程度上，海洋限制了人类的活动，但是同时，海洋也为我们提供了崭新的机遇。浩瀚的海洋中蕴含着包括矿产资源和生物资源在内的数目庞大的资源储备，进军海洋是时代的必然脚步。水色遥感可以通过卫星监测提供海面附近的生物分布情况、温度状况及其他一些基本信息，对于我们进一步的了解海洋拥有着非常关键的作用。 1 t: b; i9 D8 D# u& \' f0 J$ F/ a
同时海洋是复杂多变的，对于海洋表面情况的研究有利于我们较为全面而快捷的对于一些突发性状况进行观测及反应，增加了人们应对海洋灾害的应变能力。 7 }9 i2 [) N3 q3 k$ G" m1 J
对于海面浮游生物的研究是水色遥感技术的重要目的之一。由于海洋的浩瀚，浮游生物的总量是巨大的。研究表明，浮游生物能够有效的吸收二氧化碳，并且转化为有机沉淀，从而减少温室气体的含量，降低地球温度，从而改善一个区域的气候。经过研究表明，由水色遥感预测出来的海洋初级生产力和实地测量出来的海洋生产力表现出来较大的契合度，表明其结果还是比较可靠的。
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