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选取位于中国北方干旱区的湖泊乌梁素海为研究区,基于2002-2004年的LandsatTM数据以及同期实测水深数据,根据水深遥感原理,通过1次,2次,3次实测水深数据与遥感影像反射率及其组合之间的相关关系,选取五变量,三变量,二变量及一变量的非对数及对数模型进行湖泊水深估值,继而通过误差分析及模型对比,最终确定出3次实测数据五变量非对数模型作为乌梁素海的最优估值模型。该模型利用多光谱组合确定水深的估值模式,克服了单光谱信息难以综合反映沉水植物、芦苇、水色及底质空间变化的困难,符合干旱区浅水湖泊的特性,结果可为干旱区其它浅水湖泊水深反演提供新的思路和参考。 相似文献
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用卫星遥感手段反演海洋表层悬浮体浓度(Suspended Sediment Concentration,SSC)来研究其分布和输运的方法已经被广泛使用。东中国海属于水文和光学性质较为复杂的二类水体,表层悬浮体浓度的分布规律和水体的固有光学特性时空变化大,增加了遥感研究的难度。在对前人的研究进行比较和总结后发现,根据实测SSC数据对不同区域、不同时间段(季节、潮汐周期)建立分段模型可以提高整体反演精度。在选择参与反演的波段时,河口和近岸等高SSC海域以及远岸低SSC海域有各自不同的最优波段组合。高SSC海域常使用水体反射率第二反射峰、第一反射峰前波段作正比波段组合参与反演,低SSC海域常使用水体反射率第一峰波段作正比、峰前波段作反比参与反演。同时,在反演模型中考虑泥沙粒径的影响可以显著提升反演精度,并且也有可能在浅海区突破现有遥感研究手段的水深限制。目前模型精度评价标准使用较为混乱,平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差等可以作为综合精度评价指标,模型的稳定性则可以用误差敏感性分析方法验证。高时空分辨率的海色卫星传感器的出现使得海洋短时间尺度事件的研究成为海色遥感研究的趋势之一。 相似文献
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经过近50年的发展,海洋卫星遥感日益成熟,各种反演算法和数据集应运而生,大大推动了海洋水文过程的研究。围绕与海洋水文相关的重要物理参数,简要回顾了海面高度、海水深度、海表洋流及海水质量变化的卫星遥感反演基本原理、主要算法以及存在的难点和前沿性研究问题,介绍了应用遥感反演算法制成的全球海洋水文参数主要数据集,并结合目前存在的问题探讨了卫星遥感反演海洋水文参数的发展趋势及所面临的挑战。研究发现,运用多卫星、多通道、多模式的联合反演方法可以显著地提升人们监测海洋水文参数时空动态变化的能力,必将成为未来全球海洋水文遥感的主要研究方向之一。 相似文献
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近岸极浅水区的水深复杂多变，因受调查条件所限，往往成为测量的盲区。本文利用Landsat ETM多光谱影像，结合实测数据，探讨其对近岸水深反演的可行性。结果表明，对北部湾海域，ETM2是适合水深反演的最佳波段，水深Z与光谱辐射值L2及深水辐射值LS2之间存在以下关系：Z=-17．19In（L2-LS2）＋56．40。从反演效果来看，总体上能反映水深的变化趋势，同时一些小的地形变化，如潮沟等也能得到较好的体现。因此对近岸较清澈的海域，遥感影像的水深反演可以在一定程度上弥补实测的不足。 相似文献
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为了对南海近岸海域海水悬浮泥沙与叶绿素a进行浓度估算,基于Landsat-8数据确定悬浮泥沙与叶绿素a的敏感波段并构建估算模型。结果表明,Landsat-8数据第一、二、四波段对悬浮泥沙浓度较为敏感,第一、二、三波段对叶绿素a浓度较为敏感,而以上单波段仍不能单独用于准确提取该区悬浮泥沙与叶绿素a,故建立多种形式的统计模型。由第一、二、四波段线性组合形成的悬浮泥沙浓度反演模型的相关系数达到0.904,平均相对误差为10.24%,反演精度为89.76%。由第一、二、三波段线性组合形成的叶绿素a浓度反演模型的相关系数达到0.886,平均相对误差为11.27%,反演精度为88.73%。 相似文献
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在水色遥感中,光学浅水底部反射的贡献显著地改变了水体反射信号的强度与光谱分布,成为制约二类水体遥感反演精度的瓶颈问题之一.在分析光学浅水概念和内涵的基础上,从水底反射特性测量、水底二向反射特性(BRDF)与水底反射效应校正模型3个方面论述了国内外在水底反射校正研究方面的进展;指出了发展光学浅水区的提取算法、建立典型底质... 相似文献
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基于神经网络的沉陷区水深遥感研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为获取煤矿积水沉陷区遥感影像数据与沉陷区水深的定量关系,建立了BP神经网络水深反演模型,并对淮南潘一矿积水沉陷区水深进行了反演。首先对Landsat卫星影像数据(TM影像)进行几何校正、大气校正和沉陷区范围提取等,然后输出像元反射率值,并与水深实测控制点坐标匹配,使水深值与反射率值对应。实验结果表明:以水深值2 m为阈值,水深值小于2 m的区域,模型反演水深值与实测水深值的平均绝对误差为0.166 3 m,平均相对误差为13.29%;水深值为2~6 m的区域,模型反演水深值与实测水深值平均绝对误差为0.578 6 m,平均相对误差为15.20%。 相似文献
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以太湖为研究区域,同步获取悬浮物浓度实测数据、水体反射光谱数据和MODIS卫星影像数据,构建基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)的悬浮物遥感估测模型.为了削弱大气效应,对MODIS影像了进行了粗略大气纠正.通过悬浮物特征光谱分析,将MODIS各敏感波段及波段组合与悬浮物浓度实测值进行相关分析,并应用实测光谱数据进行验证.在此基础上,运用回归分析建立半经验反演模型,并对模型进行了评价和应用.研究结果表明,MODIS影像可以很好地对大型内陆湖泊的悬浮物浓度进行遥感估测.250 m波段2 500 m波段4与1 000 m波段14是探测悬浮物的敏感波段.波段组合上,500 m组合因子r4/r3、r4-r3估测悬浮物含量的精度很高,适于构建反演模型;1 000 m波段8、11、131、4的多元组合也是构建模型的较好选择(R2均不低于0.85). 相似文献
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许红 史国宁 廖宝林 陈刚 董树义 邱隆伟 李琦 罗进雄 申剑 曾晓起 王亚民 贺静 董刚 闫桂京 王宇喆 周星蕾 胡喜鹏 罗乔乔 陈竹 陶萌 纳琴 王晴 王英 沈江远 马骁 付和平 吴汉儒 马亚增 陈舒 《古地理学报》2021,23(4):771-788
珊瑚是地球上最古老的原住民,具有近6×108年的发育史,弱势群居、喜温和原地长成是珊瑚的基本特征。作者介绍了珊瑚-珊瑚礁的基本特征,综述了跨十年调查的研究区珍贵照片资料和相关认识,指出中国是全球主要的珊瑚-珊瑚礁国家,地位举足轻重;珊瑚-珊瑚礁作为地球生物多样性的代表,造岛、固礁、护鱼、防护岛岸流失,形成南海四大群岛280余座岛、礁、滩、沙,所构建庞大海洋生态系统是无与伦比的海洋生态资源和寸土寸金的南海海洋国土。提出划分南海珊瑚-珊瑚礁为中央区和周缘区2个分布区,阐述了南海中央区珊瑚-珊瑚礁的基本特征,系统汇集报道了间隔10年2个科考航次调查在浅水礁盘浮潜、至20 m水深浅潜-深潜和礁盘及开展岛、礁、滩、沙地质调查的发现,包括科学定名46种六放石珊瑚和6种八放软珊瑚等成果,同时,收集了西沙、中沙、东沙和南沙群岛海域的相关调查航次珊瑚照片;进一步阐述了单体环礁和复合环礁的特征及分布,并进行了初步对比,指出永乐环礁是南海唯一一个真正的切合达尔文模式的环礁,也是环礁发展到最高阶段的产物,构成现代海洋珊瑚-珊瑚礁形成演化研究最好的天然实验室。 相似文献
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在我国“海洋强国”建设下,南海岛礁建设顺利推进,以浅层礁坪为介质的地源热泵技术、能量桩等,实质是与礁砂介质能量交换的过程,需进一步掌握珊瑚砂导热性能的演变规律。以南海岛礁珊瑚细砂为研究对象,测定并探讨在不同干密度和含水率下对3大热物理参数的影响,并选用12种砂土热物理参数模型的预测数据与实测数据进行类比分析,提出适宜预测珊瑚细砂导热性能的经验模型。结果表明,珊瑚细砂导热系数和体积比热容、热扩散系数均与干密度呈正相关关系,导热系数和体积比热容与含水率的相关系数高于干密度,而热扩散系数与含水率呈“凸”形增长关系,与干密度的相关系数远高于含水率。基于试验实测数据进行线性回归分析,修订Cote-Konrad模型与Gangadhara Rao模型,显著提高模型对珊瑚细砂导热系数预测准确性;通过De Vries模型与Xu模型的线性修正,大幅缩小珊瑚细砂体积比热容预测值与实测值的差异,在Dai模型相关系数的二元拟合分析基础上,建立表征珊瑚细砂热扩散系数预测模型,为岛礁隔热、控温工程设计以及珊瑚砂热物理特性研究提供参考。 相似文献
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中国南海珊瑚岛礁泻湖砂层钻探取心技术 总被引：3，自引：0，他引：3
中国南海珊瑚岛礁拥有巨大的资源潜力和科研价值。科学钻探是珊瑚岛礁研究工作中获取地层资料的重要技术手段。南海珊瑚岛礁地下普遍存在多层厚层泻湖砂层，主要结构为无胶结或轻微胶结的细粒珊瑚砂，这种层位钻探取心极端困难，是影响钻探成果的主要难题之一。南海两个岛礁所实施的3口千米以上深井施工过程中，为解决泻湖砂层钻探取心难题，在分析泻湖砂层性状的基础上，综合研究钻具合理选用、钻进参数控制、钻井液性能控制等钻探工程核心内容，形成了较完整的适用于泻湖砂层钻探取心的“多要素组合钻探取心技术”。使用该技术能确保珊瑚岛礁泻湖砂层岩心采取率达到95%以上，并基本保持岩心原状性。该研究成果对于珊瑚岛礁钻探具有重要的借鉴作用。 相似文献
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南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl~-和SO_4~(2-)浓度异常特征及其对天然气水合物的指示意义 总被引：41，自引：9，他引：32
报道了中国南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl-和SO42-质量浓度的变化特征, 圈定了孔隙水中Cl-质量浓度的高值异常区。由于水合物形成过程中的排盐效应, 会使其上覆浅表层沉积物中孔隙水的盐度增高, 因此这些氯离子的高值异常区值得进一步的勘查。对孔隙水中SO42-的质量浓度分析表明, 研究区的一些站位表现出随深度增加SO42-的质量浓度梯度发生明显的变化, 计算的硫酸盐甲烷交接带SMI界面深度均在 10m左右, 与ODP164航次和ODP204航次有天然气水合物的钻孔的SMI界面深度基本吻合, 说明这些站位深部有天然气水合物存在的可能性。 相似文献
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本文以政府间气候变化专业委员会（IPCC）于2001年专门报告中关于21世纪内全球气候变化的温度和海平面变化的预估为前提。简要介绍了中国珊瑚礁的定位、类型和分布,对其进行了成熟度分类,评估了全球海平面变化对中国珊瑚礁的影响。据预测,21世纪我国各海域海平面上升以南海最大,为32 ~ 98cm,其平均上升速率为0.32 ~ 0.98cm/a。从海平面上升速率与珊瑚礁生长速率的理论对比分析,中国珊瑚礁基本上能与前者同步生长,即使海平面以预估高值上升,也不会威胁其生存。从中国珊瑚礁成熟度较高、其生长趋势以侧向生长为主的现实状况出发,未来全球海平面上升能为其创造向上生长的有利条件。从古地理学“将古论今”观点出发,自全新世6000aBP以来曾存在过的高海平面和较高表层海水温度的历史,也可以佐证,21世纪的全球海平面上升不会对中国珊瑚礁的存在和发育造成威胁。现存的珊瑚礁岛应对于全球海平面上升,可以做到“水涨岛高”,它们能够屹立于上升了的未来海平面之上;但对于岛上的人工建筑物则会被浸、被淹,或被淘蚀和破坏,因此必须根据海平面上升的幅度和速率,采取相应的防御措施。 相似文献
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珊瑚礁是发育于热带海洋环境中由生物作用和地质作用共同形成的地质体,具有独特的新构造运动意义。南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动主要有火山活动、地壳升降运动和地震活动等。珊瑚礁区第四纪火山活跃,到现代已停止活动,部分火山构成珊瑚礁的基座,个别出露海面为火山岛;地壳升降运动差异较大,雷州半岛西南部珊瑚礁呈上升趋势,上升率为0.02~0.05mm/a;西沙群岛等岛礁地壳运动则呈下降趋势,下降率为-0.07~-0.10mm/a,岛礁中的造礁石珊瑚生长率、礁顶和灰沙岛的堆积率均相当于或大于地壳下降率与现代海平面上升率的总和;南海西北部珊瑚礁区内地震活动较强,尤其是1994年12月31日和1995年1月10日在雷州半岛西南部海域发生了6.1级和6.2 级地震,这两次地震对该区珊瑚礁的发育有较大的影响。 相似文献
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Possible refugia for reefs in times of environmental stress 总被引：2，自引：0，他引：2
This paper investigates the refuge potential of (1) upwelling areas, (2) coral areas at medium depth, and (3) offshore bank and island reefs in a scenario of increased global warming, and thus increased sea surface temperature (SST) and increased solar UV radiation. (1) Observations on coral health and water temperature in the subtropical Atlantic (Eleuthera and Cat Island, Bahamas) and Indian Ocean (Sodwana Bay, South Africa) suggest a link between cool water delivered by upwelling and coral health. After the 1998 bleaching event, caused by strong SST anomalies, coral health and recovery from the previous year's bleaching was significantly better on the narrow southern Cat Island shelf (70% of corals healthy) where the presence of cold water was observed, which was attributed to small-scale upwelling, than on the wide northern Eleuthera shelf (44% of corals healthy), where downwelling of hot bank waters was believed to have damaged corals. In South Africa, regular, short-term upwelling events in five summers reduced SST to well below bleaching level. (2) In the northern Red Sea (Safaga Bay) and in South Africa (Sodwana Bay), wide areas with either coral frameworks or non-framework communities exist. Calculations show that if the top 10 m (20 m) of the ocean became inhospitable to corals, still 50.4% (17.5%) of the coral area would remain intact in the Red Sea and 99% (40%) in South Africa. (3) Offshore bank and island reefs investigated in the Turks, Caicos, and Mouchoir Banks and Grand and Little Cayman showed high rates of mortality and coral diseases. The most remote sites (Mouchoir Bank) were not the healthiest. Refuge areas appear to exist in (1) and (2), but in (3) only if vigorous water-circulation is encountered. 相似文献
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Hassan Mohamed AbdelazimNegm Mahmoud Salah Kazuo Nadaoka Mohamed Zahran 《Arabian Journal of Geosciences》2017,10(2):42
Bathymetric information for shallow coastal/lake areas is essential for hydrological engineering applications such as sedimentary processes and coastal studies. Remotely sensed imagery is considered a time-effective, low-cost, and wide-coverage solution for bathymetric measurements. This study assesses the performance of three proposed empirical models for bathymetry calculations in three different areas: Alexandria port, Egypt, as an example of a low-turbidity deep water area with silt-sand bottom cover and a depth range of 10.5 m; the Lake Nubia entrance zone, Sudan, which is a highly turbid, unstable, clay bottom area with water depths to 6 m; and Shiraho, Ishigaki Island, Japan, a coral reef area with varied depths ranging up to 14 m. The proposed models are the ensemble regression tree-fitting algorithm using bagging (BAG), ensemble regression tree-fitting algorithm of least squares boosting (LSB), and support vector regression algorithm (SVR). Data from Landsat 8 and Spot 6 satellite images were used to assess the performance of the proposed models. The three models were used to obtain bathymetric maps using the reflectance of green, red, blue/red, and green/red band ratios. The results were compared with corresponding results yielded by two conventional empirical methods, the neural network (NN) and the Lyzenga generalised linear model (GLM). Compared with echosounder data, BAG, LSB, and SVR results demonstrate higher accuracy ranges from 0.04 to 0.35 m more than Lyzenga GLM. The BAG algorithm, producing the most accurate results, proved to be the preferable algorithm for bathymetry calculation. 相似文献
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Pinxian Wang 《地球科学进展》2019,34(12):1222-1233
The discovery of deep sea coral forests in the spring of 2018 filled a significant gap in the benthos research and even in carbon cycling in the South China Sea. Previously, the researches of deep-sea benthos were restricted to the sediment-covered soft bottom due to the technical limitations, and the rocky hard bottom was believed to be barren of life. Using submersible technique in the mid-1990s, deep-water coral reefs were first discovered in the Atlantic Ocean, which opened a new research direction in marine sciences. Two groups of deep sea corals have been recognized: scleractinian hexacorals and gorgonian octocorals. The aragonite skeleton of the former group build up deep sea coral reefs, while the latter make up deep sea coral forests with high-Mg calcite skeleton in many gorgonian corals. All kinds of carbonate coral skeletons can record environment changes of the deep sea and provide excellent material for high-resolution paleoceanography. Although the development of deep sea coral reefs in the Pacific Ocean is hampered by its extremely shallow aragonite compensation depth, deep sea coral forests are ubiquitous in the ocean. Up to now, most parts of the Pacific have not yet explored in this respect, and deep sea corals remain outside the research scope. The present paper is a literature review and calls for attention to the deep sea forests. It starts with the composition and distribution of deep sea coral reefs and forests, followed by discussions on the significance of deep sea coral forests in marine ecology and in paleoceanographic reconstructions. 相似文献
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南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析 总被引：16，自引：1，他引：15
南海盆地经历了断陷、坳陷和区域热沉降等演化过程。古新世—早渐新世,包括南沙地块在内的古南海北部陆缘的岩石圈伸展作用导致断陷湖盆的形成,局部遭受海侵。该期仅在古南海北部陆架和陆坡地区具备形成生物礁的条件。晚渐新世—中中新世,由于洋壳扩张南海盆地形成,南沙地块漂移到现今位置。随着海水大面积入侵,早期形成的断阶高部位成为水下隆起,岩石圈伸展引起的地幔岩浆喷发,形成水下火山高地,为生物礁的形成创造了地形地貌条件。在物源供给不足的地区,出现适于生物礁发育的温暖、透光、洁净、具有正常盐度的浅水环境,生物礁繁盛。从南海盆地演化和生储盖等地层层系形成时间上看,生物礁具有有利的生储盖配置关系和油气运聚条件。晚中新世-全新世区域热沉降形成全区统一的区域盖层,南海生物礁油气藏得以保存。上述情况决定了南海盆地生物礁具有很大的油气勘探潜力。 相似文献