藻类物质的大量繁殖是水体富营养化的一个重要特征,而叶绿素在藻类物质中所占的比例比较稳定,且易于测量,因此叶绿素浓度是反映水体富营养化程度的一个重要参数。研究水体中叶绿素浓度直接或间接地对水资源的监测、环境保护等具有重大的理论意义和广泛的应用前景。遥感技术作为一种区域性水环境调查和监测手段,日益受到重视,北美和欧洲的一些国家早已开展了利用航空遥感数据监测湖泊叶绿素分布的研究。采用遥感技术能够迅速地获得大面积水域的叶绿素浓度,瞬间同步性好,重复获取数据周期短,能有效地监测叶绿素浓度的分布和动态变化,克服了常规操作费时、费力的弊端,具有十分重要的研究价值。常规遥感利用的信息主要集中在电磁波的强度和几何特征上,而偏振信息完全可以作为遥感的另一维更有价值的信息来源,从20世纪70年代以来,各国科学家对多种物体的偏振特性做了大量研究,并取得了一定的成果。我国近几年也有学者利用偏振光遥感研究地物的特征,但在研究水中叶绿素二向性与偏振反射光谱特性方面的研究几乎接近空白,因此开展此项研究具有十分重要的意义。本论文的主要工作是利用中国科学院长春精密机械研究所研制的地物二向性反射比测量装置来进行水体镜面反射的多角度反射光谱、偏振光谱的研究。通过完整测量和系统分析不同叶绿素浓度水体在2π空间上的反射光谱和偏振反射光谱数据,并对其特征进行对比研究。第四章在对光谱数据分析计算的基础上,着重从入射角、探测角、方位角、波段、偏振角等方面分析不同叶绿素浓度的偏振波谱特征,总结出其中的变化规律,同时还建立了水中叶绿素偏振反射光谱模型,并做模型做以简单分析。这些将为以后叶绿素浓度的偏振方法研究提供重要的参考价值。