近岸海域水环境状况主要受陆源物质径流输入的影响。入海河流通常会携带大量营养盐、悬浮颗粒物及其他污染物进入海洋，相关物质最终会以不同的形式存在于海水、沉积物及生物体中。监测结果表明，沿海地区的降雨过程会导致入海径流量骤增，近岸海域水体浑浊度变大，且随着污染物通量的增加，海水水质等级也会相应下降。陆源悬浮颗粒物的输入、底层沉积物的再悬浮及浮游藻类的生长等均会引起海洋水色的变化，近岸海域水质状况与FUI（Forel-ule scale，水色指数）具有密切关联。依据CIE（International commission on illumination，国际照明委员会）的CIE-XYZ标准颜色系统，将X、Y、Z作为色度系统中光谱的三刺激值（3个理想原色），X、Y、Z可通过光源的相对光谱能量分布、CIE规定的颜色匹配函数及水体的遥感反射率计算获得。 利用现场实测遥感反射率计算X、Y、Z的公式如下：

式中：S(λ)为照射光源的相对光谱能量分布；ρ(λ)为海水的光谱反射率，即海水的遥感反射率R_rs(λ)；x(λ)、y(λ)、z(λ)为CIE规定的颜色匹配函数，为常数；K为调整因数；λ为波长。Y刺激值既表示绿原色的相对数量，又表示物体颜色的亮度因数。 利用卫星影像反射率计算X、Y、Z的公式如下： n为卫星传感器的波段数量；x_i、y_i、z_i为卫星传感器计算CIE颜色三刺激值的波段线性求和系数，为常数。同时,CIE规定了二维色度图，用来描绘颜色。

式中：n为卫星传感器的波段数量；x_i、y_i、z_i为卫星传感器计算CIE颜色三刺激值的波段线性求和系数，为常数。同时,CIE规定了二维色度图，用来描绘颜色。色度图上的二维坐标x和y由三刺激值X、Y、Z计算得到，公式如下：

采用CIE-xy色度图表示可见光范围内的所有颜色，每种颜色对应一个色度坐标(x,y)。基于色度坐标(x,y)，采用arctan2双变量反正切函数计算得到色度角α，公式如下：

对色度角进行偏差校正后,可通过色度角查询表最终提取出FUI水色指数。设定海水FUI水色指数小于等于12为一类水质，等于13和14为二类水质，等于15为三类水质，等于16为四类水质，大于等于17为劣四类水质。

图 基于卫星传感器的FUI水色指数提取