Sensores remotos hiperespectrales para aguas poco profundas I Un modelo semianalítico

Para la recuperación analítica o semianalítica de la batimetría en aguas poco profundas y/o propiedades ópticas de la columna de agua mediante sensores remotos, la contribución al señal obtenida por sensores remotos de la columna de agua debe separarse de la del fondo. La separación matemática implica tres coeficientes de atenuación difusa: uno para la irradiancia descendente (K(d)), uno para la radiancia ascendente de la columna de agua (K(u)(C)), y uno para la radiancia ascendente por reflexión del fondo (K(u)(B)). Debido a las diferencias en la origen y longitudes de trayecto de los fotones, estos tres coeficientes en general no son iguales, aunque su igualdad ha sido asumida en muchos estudios previos. Mediante el uso del modelo numérico de transferencia radiativa Hydrolight con una función de fase de partículas típica de aguas costeras, se calcula la reflectancia de sensores remotos por encima (R(rs)) y por debajo (r(rs)) de la superficie para varias combinaciones de propiedades ópticas, albedos del fondo, profundidades del fondo y ángulos cenitales solares. Luego se desarrolla un modelo semianalítico (SA) para r(rs) de aguas poco profundas, en el cual se expresan de manera explícita los coeficientes de atenuación difusa como funciones de la absorción en el agua (a) y la retrodispersión (b(b)). Para la inversión de sensores remotos, también se derivan parámetros que conectan R(rs) y r(rs). Se encuentra que los valores de r(rs) determinados por el modelo SA coinciden bien con los valores exactos calculados por Hydrolight (~3% de error), incluso para los valores de r(rs) de Hydrolight calculados con diferentes funciones de fase de partículas. Los cálculos de Hydrolight incluyeron valores de b(b)/a tan altos como 1.5 para simular situaciones de alta turbidez que se encuentran ocasionalmente en regiones costeras.