Sea surface multispectral index model for estimating chlorophyll a concentration of productive coastal waters in Thailand

Abstract

Chlorophyll a (Chl a) concentration in water can be estimated using remote sensing methodology. This study uses Chl a high absorption and high reflectance wavelengths to produce indices stable for Chl a monitoring. The relationships between the indices and Chl a are determined and then applied to satellite bands for model development. The sea surface spectrum was measured in situ using a portable spectrometer, and Chl a concentration was analyzed in the laboratory. Satellite images were obtained from Landsat-5 for the day of sampling. The results of a three-band index from the spectrometer composed of wavelengths 435, 488, and 692 nm indicate the most significant correlation with Chl a concentration. The exponential relation was observed with the highest correlation coefficient of r² = 0.83. The index model was applied to Landsat-5 data, and the observed Chl a dataset was compared with that estimated from Landsat-5. This analysis gave a high correlation of r² = 0.73.

La chlorophyle-a (Chl a) présente dans l’eau peut être approximativement estimée à l’aide de la télédétection. Cette étude utilise une voie d’absorption élevée et de grande longueur d’onde de réflexion pour produire des indices adaptés à un système de suivi de la Chl a. La relation entre les indices et la Chl a sont déterminés et appliqués par des bandes de satellites pour l’élaboration d’un modèle. La valeur spectrale de la surface de la mer a été mesurée in situ en utilisant un spectromètre portable. La concentration en Chl a a été analysé en laboratoire. Des images du satellite Landsat-5 TM ont été obtenues le jour de l’échantillonnage spectral. Les résultats d’un index de trois bandes du spectromètre, composé de longueurs d’onde de 435, 488 et 692 nm indiquant la plus forte corrélation avec la concentration en Chl a. La relation exponentielle a été observée avec coefficient de corrélation maximum de r² = 0,83. L’indice développé a été appliqué à des données Landsat-5 TM. Les données Chl a observées ont été comparées à celles estimées à partir de Landsat-5 TM. Cette analyse a offert une forte corrélation de valeur r² = 0,73.