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水体中叶绿素a的含量是研究浮游植物生物量、初级生产力的重要指标，因此对于河口海湾区域叶绿素a的长期监测具有重要的生态学意义。借助遥感技术能够获取长时序大范围观测数据的特点，本文利用1986-2015年的Landsat TM/ETM+影像，通过构建基于实测数据的定量反演模型，得到了30年来胶州湾海域秋季叶绿素a浓度的分布情况:叶绿素a浓度的空间分布规律稳定，呈现西北高东南低的特点，叶绿素a浓度均值呈波动略有上升的趋势。本文利用遥感反演的胶州湾海表面温度及胶州湾流域的土地利用分类和景观格局指数，从自然因素和人为因素两方面对胶州湾叶绿素a浓度时空分布的影响因素进行分析，发现胶州湾秋季叶绿素a浓度与海表面温度密切相关，并且受到近海养殖区破碎化程度、修建大型人工设施等人为因素的影响。 相似文献
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福建围填海及其对海洋环境影响的遥感初探 总被引：2，自引：0，他引：2
把遥感技术应用于海岸带现状的动态研究和遥感海洋环境反演是当前遥感应用的热点之一。文章主要利用美国资源卫星专题扫描仪(thematic mapper,TM)遥感影像研究福建围填海状况及大陆海岸线的变化,通过ENVI、ArcGIS软件对研究区遥感影像进行处理,实现海岸线的自动提取、土地分类,以监测福建围填海的动态变化。通过相同季节的中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)遥感影像反演福建海域海水表层温度及叶绿素浓度等海洋参数来了解围填海对海洋环境的可能影响。 相似文献
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海洋叶绿素a质量浓度遥感产品是海洋初级生产力与海洋生态系统固碳能力研究的重要数据源,为了保证数据的可靠性,对遥感产品进行精度验证以及验证误差的成因分析尤为重要。遥感产品的验证过程中,由于空间变异的存在,使得遥感像元尺度内的实测数据具有不同的离散程度和统计分布特征,并由此产生了不同的误差统计结果。本文选择MODIS-Aqua、MODIS-Terra、MERIS、SeaWiFS等卫星传感器叶绿素a质量浓度遥感产品为研究对象,统计分析了数据产品的空间变异与验证精度的关系。结果表明:空间变异是造成验证误差的直接原因之一,平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error:MAPE)与空间变异系数(Coefficient of Variation: CV)呈幂指数模型关系;当CV＜0.05时,MAPE随CV的增加明显;当CV＞0.15时,MAPE的变化趋于平缓。不同卫星传感器叶绿素a质量浓度产品验证结果表明,SeaWiFS精度最高,MERIS次之,MODIS-Terra精度最低。 相似文献
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叶绿素荧光遥感算法为探测近岸海域二类水体叶绿素浓度开辟了新途径．基于大连湾及邻近海域的实测数据,本文研究了海水叶绿素浓度的荧光遥感算法．结果表明：随着海水叶绿素质量浓度的增高,荧光峰出现显著的红移现象,叶绿素质量浓度与荧光峰波长存在着正相关关系．此外,基于MODIS、MERIS及GLI传感器荧光波段建立的荧光基线高度算法较差,不适用于该研究海域．选择680、685、690、695、700、705nm作为荧光峰波长建立的荧光基线高度算法,随着选定波长的增大,该算法拟合的相关性逐渐增高,最大相关系数（R2）可达0．91;而以实测荧光峰波长建立的荧光基线高度算法最佳,乘幂函数拟合优于线性拟合,拟合方程为P（chl）=3．167×10^5 FLH^1.45（R2=0．93）．本研究为新一代海洋水色卫星传感器的开发、建造提供了科学依据,并为已有高光谱传感器在叶绿素荧光遥感反演方面的应用打下了基础． 相似文献
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In order to reconstruct the large-scale temperature and salinity fields by the method of optimal interpolation of the archival
data, we compute the correlation functions and analyze the space and time variations of the statistical structure of the fields.
On the sea surface, the thermohaline fields are spatially inhomogeneous. Thus, the correlation functions are anisotropic in
the region of the northwest shelf and close to isotropic in the inner parts of the sea. The values of correlation length vary
from season to season. In the layer of pycnocline, the temperature and salinity fields are anisotropic. In the zonal direction,
the correlation length is 2–3 times greater than in the meridional direction. The indicated anisotropy becomes stronger in
the winter season and weaker in the summer season as a consequence of the seasonal variability of large-scale circulation.
We study the dependence of the error of reconstruction of the fields by the method of optimal interpolation on the form of
approximation of the correlation functions with regard for anisotropy.
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Translated from Morskoi Gidrofizicheskii Zhurnal, No. 1, pp. 51–65, January–February, 2008. 相似文献
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浮游植物是海洋生态系统食物链的基础组成, 并通过光合作用影响着海表二氧化碳通量变化。文章基于高叶绿素a浓度水域面积指标构建南海浮游植物生物量的估算体系。利用遥感数据, 采用经验正交函数分解插值方法, 重构长时间序列的南海叶绿素a浓度场, 并研究了南海高叶绿素a浓度水域面积特征的时空分布。结果发现: 高叶绿素a浓度水域面积变化有着显著季节特征, 在冬季面积达到最大值, 在夏季达到最小值, 但是该水域对应的叶绿素a浓度却在冬季达到最小值, 在夏季达到最大值, 这一特征可能是由于风驱动的海表动力过程使得海表叶绿素重新分布; 空间分布上, 高叶绿素a浓度水域常年存在于海岸附近, 特别是在中国沿海、越南沿岸、泰国湾以及婆罗洲岛附近。在巽他陆架与湄公河口东部中央海盆, 高叶绿素a浓度区域面积呈年际变化。受厄尔尼诺调控的南海季风, 导致不同年份湄公河口东南沿海存在不同程度的北部冷水侵入, 北部冷水入侵可能是引起局地浮游植物生物量增减的原因。 相似文献
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红外和微波辐射计反演海表面温度的比较 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了红外辐射计和微波辐射计测量海表面温度的原理,分析了它们各自在反演海表面温度时的差异。在全球范围的海表面温度的遥感监测中,红外辐射计和微波辐射计的遥感精度受到多种因素影响。传感器本身的噪音、算法反演精度、传感器分辨率、搭载卫星的全球覆盖率等自身因素使辐射计的探测资料产生差别;大气状况、海面风速、测量海洋不同深度海水的表征温度等外界因子也同时影响着红外辐射计和微波辐射计的遥感精度。了解红外波段和微波波段的辐射计在各方面的优劣,有助于发挥各自特长,有效提高卫星监测海表面温度的精度。 相似文献
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在悬沙输运的数值模拟中,初始场的准确给定至关重要。目前诸多确定初始场的方案均存在一定的缺陷,初始场的准确性有待进一步提高。本文基于一个三维悬沙输运伴随同化模型,通过孪生实验和实际实验,对模型初始场进行了伴随法反演研究。在孪生实验中,首先验证了初始场的相对重要性;其次,探讨了初始场的反演结果对优化算法、初始猜测值、卫星遥感数据数量、同化时间窗口宽度和背景流场误差的敏感性;最后,比较了伴随法和插值法重构初始场的能力。孪生实验结果表明:最速下降法对初始场的优化反演效果要优于三种共轭梯度法和有限记忆BFGS法;初始场的反演效果对初始猜测值、卫星遥感数据数量和背景流场误差不敏感,而对同化窗口宽度较为敏感;与插值法相比,伴随法是重构模型初始场更有效的手段。实际实验中,在杭州湾海域同化典型的小潮时期和大潮时期的GOCI卫星遥感资料所得表层悬沙浓度数据,优化反演了初始场。实际实验结果表明:数据同化后,得到了更符合实际的最优初始场,表明伴随法是实现初始场优化反演的有效手段。该研究对进一步改进悬沙输运模型的初始化方案具有一定的参考价值,也对其他数值模型的初始化方案具有一定的借鉴价值。 相似文献
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走航式海面遥感参数自动观测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
配合卫星遥感数据与实测数据之校验,研制了走航式海面遥感参数自动观测系统,既满足了改善遥感数据精度的需要,又可为传统海洋学研究(海面微结构,海面温度与各种海面气象因子之间的关系等)提供大量有价值的数据,独特的自校设计,保证了数据的精度和可靠性。 相似文献
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本文使用2003年1月—2019年12月MODIS遥感数据,结合海表温度、风速分析南海中西部叶绿素质量浓度分布特征和影响因素。结果显示南海中西部叶绿素质量浓度分布存在时空变化。EOF分解表明,EOF1可能反映台风等极端天气对叶绿素的影响;而EOF2 和EOF3均反映了夏季沿岸上升流对叶绿素分布的影响。相关分析表明南海中西部叶绿素质量浓度与海面风场呈正相关(r=0.87,p<0.01),与海表温度呈负相关(r=-0.59,p<0.05)。夏季在西南季风影响下越南东南沿海形成上升流,导致该区浮游植物旺发、叶绿素质量浓度升高;冬季受强东北季风影响,研究区海洋上层混合作用强烈,营养盐供应增加,促进了浮游植物生长,叶绿素质量浓度高于其他季节。 相似文献
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珠江口水体叶绿素荧光特性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用2003年1月和2004年1月珠江口实测的遥感反射率和叶绿素浓度,建立了基于实测1nm带宽及其模拟MERIS遥感反射率数据的叶绿素荧光特征与叶绿素浓度之间的拟合关系。基于实测1nm带宽遥感反射率光谱,叶绿素荧光峰的位置和高度分别与叶绿素浓度之间存在良好的线性关系和指数关系;基于模拟MERIS遥感反射率数据,叶绿素荧光峰的高度与叶绿素浓度之间存在良好的线性关系,叶绿素荧光峰位置与叶绿素浓度之间不存在明显的相关关系,但可作为叶绿素浓度数量级的有效探针。利用2006年5月和8月的珠江口实测遥感反射率和叶绿素浓度对拟合结果进行了检验,结果表明其精度较高,说明叶绿素荧光特征在探测叶绿素浓度时效果良好且MERIS数据在近岸二类水体叶绿素浓度反演、水质监测等方面有着良好的应用前景。 相似文献
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渤海海温与叶绿素季节空间变化特征分析 总被引：4，自引：0，他引：4
以2003年MODIS数据为数据源，在图像处理、空间插值的基础上作海温与叶绿素浓度的空间相关分析。结果表明，整个海域的叶绿素浓度和海温的分布具有明显的区域和季节变化特征。基本规律是叶绿素浓度从近岸向渤海中央递减；温度则随季节发生变化，随着温度升高，近海叶绿素浓度增高，而渤海中央区域叶绿素浓度降低。渤海叶绿素浓度的分布与河口径流、季节等因素有关。从空间关系看，海温与叶绿素浓度不存在很明显的空间分布相关性，但不同季节有不同的相关性。上述研究可用于估算海洋初级生产力。 相似文献
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莱州湾环境污染遥感信息提取试验 总被引：1，自引：1，他引：0
采用Landsat 图像跨度40 多年数据, 利用遥感手段对莱州湾7 大排污口环境污染状况进行了遥感信息提取试验, 结果显示与多年来分析调查的结果一致, 即通过入海排放口水色变化以及像素分析发现自20 世纪90 年代以来, 莱州湾海水污染逐年加重; 通过MODI 数据和ENVISATASAR数据分析提取了莱州湾2011 年的海温变化、叶绿素浓度分布和海面溢油信息, 结果显示该区域近岸海温和叶绿素浓度偏高, 海上溢油风险加大。研究结果表明, 利用遥感技术能有效地提取海区环境污染信息, 可以作为监控海水污染的有效手段之一。 相似文献
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珠江口水深遥感反演研究 总被引：1，自引：0，他引：1
建立了珠江口2个试验区遥感测深的多种统计相关模型,并选取相关性最好的模型进行水深反演和结果分析,探讨了不同悬沙浓度情况下遥感测深的可能性和实用性。结果表明,对于悬浮泥沙浓度大的试验区1,实测水深值和遥感各波段DN值的相关性<0.5,实际反演水深的能力较差,加入了泥沙因子的统计相关模型相关性有较大提高,但水深反演精度仍不高,达不到实际应用的精度;而悬浮泥沙浓度较小的试验区2,实测水深值和遥感各波段DN值的相关性基本大于0.7,但加入泥沙因子后水深值和遥感波段的相关系数并没有提高,以B2为反演因子的指数模型反演精度最高,5～10m水深段的反演效果最好,平均相对误差为22.5%、平均绝对误差为1.56m,模型总体平均相对误差为31.9%、总体平均绝对误差为1.92m,反演结果较好地反映了试验区2的水深情况。从所建模型来看,非线性模型的反演效果均好于相应的线性模型,多因子模型好于单因子模型。 相似文献
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The response of chlorophyll a (Chl a) concentration to wind stress is analyzed in the South China Sea (SCS), using in-situ data of Chl a and remote sensing data (QuikScat-sea surface wind (SSW), AVHRR-sea surface temperature (SST), AVISO merged-sea level anomalies (SLA), SeaWiFSderived Chl a and MODIS Terra-derived Chl a) in August/September/October 2004, 2006 and 2009. The variability of SSW, SST and SLA 7 d before in-situ Chl a sampling (including the work day of in-situ Chl a sampling) with the same latitude and longitude of the study area are investigated, and the correlation coefficients are calculated between these hydrographic factors and in-situ Chl a concentration. The results show that the Chl a-SSW correlation coefficients at upper layers (such as 0 m and 25 m) are more significant than those at deeper layers (such as 50, 75 and 100 m) 1-3 d before, which indicates that there is a time lag of strong surface winds stimulating phytoplankton bloom. By analyzing the relationship among the daily remote sensing derived (RSderived) SSW, SST, SLA and 3 d averaged SeaWiFS/MODIS-derived Chl a concentration in the northern SCS in September 2004 and 2009 respectively, it shows that the intensity and speed of surface winds could have great influence on extend of Chl a increase. If surface winds reach 4-5 m/s over, Chl a concentration would increase 1-3 d after the process of strong surface winds in open sea area of the northern SCS mainly during September. 相似文献
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An algorithm for estimating the chlorophyll concentration from the fluorescence intensity at 685nm in upward irradiance observed just below the sea surface is presented and discussed. The observed chlorophyll concentration is closely related to the ratio of the fluoresced quanta to the total incident quanta (downward plus upward quanta) in the spectral range between 350nm and 600nm. The correlation between them, however, is not good and the rate of increase of the ratio decreases as the chlorophyll concentration increases. This is due to the fact that the number of fluoresced quanta varies with attenuation of the incident light by various materials in the sea.A better correlation is obtained between the ratio of the fluoresced quanta to the upward quanta at wavelengths around 480nm. This is explained by the fact that dividing by the upward quanta at the appropriate wavelength compensates for apparent variation of fluorescence intensity with attenuation by the sea water. In this method, upward quanta at the four wavelengths of 480nm, 640nm, 685nm and 740nm are necessary for estimation of chlorophyll concentration. The quanta at 640nm and 740nm are used for interpolating the quanta at 685nm in the absence of fluorescence.It is also shown that the correlation of the observed chlorophyll concentration with the ratio of upward quanta at the wavelengths of 685nm and 480nm is also good. Use of this ratio is recommended for remote sensing of chlorophyll concentration since the number of spectral channels required by the remote multispectral imager can be minimized. 相似文献
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Toru Hirawake Hiroo Satoh Takashi Ishimaru Yukuya Yamaguchi Motoaki Kishino 《Journal of Oceanography》2000,56(3):245-260
Both historic and currently operational chlorophyll algorithms of the satellite-borne ocean color sensors, such as SeaWiFS, were evaluated for in situ spectral radiation and chlorophyll data in some Case I waters, including the waters in the Indian Ocean sector of the Southern Ocean. Chlorophyll a concentration of the data set (n = 73) ranged from 0.04 to 1.01 mg m–3. The algorithms had higher accuracy for the low- and mid-latitude waters (RMSE: 0.163–0.253), specifically the most recently developed algorithms of OCTS and Sea WiFS showed 0.163 and 0.170 of Root Mean Square Errors, respectively. However, these algorithms had large errors (0.422–0.621) for the Southern Ocean data set and underestimated the surface chlorophyll by more than a factor of 2.6. The absorption coefficients in the blue spectral region retrieved from remote sensing reflectance varied in a nonlinear manner with chlorophyll a concentration, and the value in the Southern Ocean was significantly lower than that in the low- and mid-latitude waters for each chlorophyll a concentration. The underestimation of chlorophyll a concentration in the Southern Ocean with these algorithms was caused by the lower specific absorption coefficient in the region compared with the low- and mid-latitude waters under the same chlorophyll a concentration. 相似文献