作为海洋碳循环研究的基本参数,溶解有机碳(DOC)与颗粒有机碳(POC)分布及其储量估算具有非常重要的研究意义。以往一些DOC与POC储量的估算研究都是基于实测数据。相比传统测量,遥感监测手段在时间与空间分辨率上拥有明显的优势,结合遥感技术估算海洋有机碳储量将极大促进海洋碳循环研究的发展。陆架边缘海虽然仅占总海洋面积的7%,但是生物活动非常活跃,初级生产力占到整个海洋的25%左右,是海洋碳循环的重点研究区域之一。目前国际上已有的有机碳储量遥感估算思路是基于表层有机碳分布与其垂直分布模型进行估算的。由于DOC与POC为非光学活性的生化参数,难以利用遥感光谱信息直接对其进行反演；而且通常遥感数据只能获取表层信息,要进行上层海洋(如真光层深度)的有机碳储量遥感反演具有非常大的难度,需要海洋生物地球化学及海洋遥感的交叉学科研究。目前国际上已经有一些主要集中于大洋区域的POC储量的遥感估算研究,而DOC储量的遥感估算研究则相对处于空白状态。本文以东海作为边缘海典型区域,研究和建立东海真光层深度的有机碳储量的遥感反演方法。除了东海表层DOC与POC反演机理研究和模型开发以外,为了更准确地估算边缘海区的有机碳储量,本文着重考虑不同季节特征下东海有机碳的垂直分布控制因素来建立相应的垂直分布模型,并提出遥感估算DOC与POC储量的具体模型。本文主要工作如下：(1)表层DOC浓度的遥感反演机理研究：分析和比较了全球16条主要大河河口及典型边缘海区的DOC与有色溶解有机物(CDOM)分布及保守性行为特征。DOC在河口及边缘海区易受生物作用影响,常呈现非保守性分布特征；CDOM则在河口混合过程中较为稳定,常呈现保守性分布。因此本文分析讨论了DOC与CDOM在不同生物地球化学环境下的保守性分布及其控制因素。咸淡水物理混合以及生物作用如浮游植物生产都是DOC分布的影响因素。总体来说浮游植物生产在生物作用中占主导地位。在利用CDOM反演DOC时,需要考虑加入生物参数定量化生物对两者关系的影响。(2)东海复杂水体条件下表层DOC浓度的遥感反演算法。基于东海实测数据的分析,建立了考虑浮游植物生物作用的东海DOC遥感算法模型。在叶绿素浓度相对较低的近岸区域,DOC与CDOM之间拥有良好稳定的线性关系,但是在叶绿素浓度相对较高的区域,DOC与CDOM之间的线性关系受生物作用影响较大。DOC反演结果与实测数据相比,在陆架区域遥感反演误差为15pM左右,而这主要来源于高浑浊水体CDOM产品本身带来的误差。(3)东海表层POC浓度的遥感反演。基于东海四个季节的实测数据分析,分干季与湿季分别建立了利用颗粒衰减系数获取POC的遥感反演模型。春季与夏季的颗粒物来源主要是生物活动,颗粒衰减系数与POC浓度之间存在较好的线性关系；秋季与冬季水体颗粒物主要成分为无机物,对颗粒衰减系数与POC浓度之间的线性关系影响较大,需要分别建立POC反演算法。经实测数据验证本文反演结果相比于MODIS标准POC产品具有更高的精度。(4) DOC的垂直分布建模与算法。通过实测数据分析,发现DOC垂直分布主要受水团温盐结构控制。秋季与冬季东海大部分区域在强烈的对流作用下DOC基本上呈现上下混匀的分布情形。春季大部分区域都呈现阶梯形的阶梯式分布。由此构建了两种东海DOC垂直分布概念模型,利用表层温盐参数计算的水团系数β可判断区分不同季节DOC垂直分布类型。(5)POC的垂直分布建模与算法。本文根据东海POC的生物地球化学分布特征及控制因素建立了四种主要的垂直分布模型(垂直混匀分布、高斯分布、衰减型分布以及折线型分布)及模型参数获取方法,并利用遥感可获取的表层叶绿素浓度、温度等参数对这四种主要分布进行水团判断。其中高斯分布利用叶绿素浓度区分主要的两种次表层最大值形状,分别进行高斯拟合获取平均化的经验参数。衰减型分布中,POC随深度衰减速率与表层POC浓度呈现显著的幂函数系数；折线型分析其分布较为均一,可利用实测数据获取经验化的参数。(6)东海有机碳储量的遥感估算方法及验证。基于前面建立的表层浓度及剖面反演模型提出了DOC与POC储量的遥感估算方法,并初步获取了东海各季节真光层与全水柱深度内DOC与POC储量。与实测数据估算结果相比,DOC储量的遥感估算结果精度较高,真光层DOC储量的平均绝对偏差率不超过25%,全水柱DOC储量的平均相对偏差率不超过16%。遥感的POC储量与实测储量相比,各季节真光层POC储量的平均相对偏差率在13.8%-42%之间。全水柱POC储量的误差在18%-35%之间。总的来说,本文基于DOC与POC的生物地球化学特征分析,讨论了东海DOC与POC表层浓度及垂直分布模型的遥感反演机理,然后建立了东海有机碳储量的遥感估算方法,并初步获得了东海四个季节的POC及DOC储量分布。为进一步东海水体有机碳储量的遥感监测及碳循环研究打下了基础。