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基于高分四号卫星的黄海绿潮漂移速度提取研究 总被引：3，自引：2，他引：1
静止轨道卫星高分四号（GF-4）具有高时间分辨率（20 s）和高空间分辨率（50 m）的独特优势。为了挖掘GF-4卫星在海洋灾害监测中的应用潜力，本文基于2016年6月25日1天4景的GF-4卫星影像，利用最大相关系数法（MCC），开展了黄海绿潮漂移速度提取研究，分析了海面风场、潮汐等对绿潮漂移的影响。研究发现:（1）MCC方法可高精度自动追踪GF-4影像中绿潮的分钟级（8~9 min）位置变化，绿潮漂移速率和方向的相对偏差分别为11%和5%；当2景GF-4影像的成像时间间隔增大至小时级（如6 h）时，随着绿潮斑块形状的改变，MCC方法绿潮自动追踪的准确性下降。（2）绿潮在1天之中的漂移速率和方向可发生显著变化，当日上午9时黄海绿潮漂移速率均值为（0.36±0.13）m/s，方向以东南向为主，至15时，绿潮漂移速率显著增加至（0.69±0.12）m/s，方向变为东北偏北。（3）绿潮漂移速度与海面风速的相关系数为0.74，绿潮漂移方向为风向偏右；绿潮的向岸、离岸运动与相应时刻的涨、落潮具有较好的对应关系。GF-4卫星数据可为绿潮快速漂移的高精度监测提供数据支撑。 相似文献
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基于数据挖掘的GF-1 遥感影像绿潮自适应阈值分区智能检测方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
由于受到云雾的影响，可见光影像能够高效用于绿潮检测的数据源较为有限，特别是云覆盖较为严重的可见光影像，基本无法用于检测绿潮。即使影像数据是在薄云、薄雾、无云覆盖的情况下获取的，由于其光谱反射值存在较大差异，依然很难采用同一阈值进行绿潮检测。基于此，为了提高可见光影像的利用率，实现不同云覆盖情况下，绿潮的高精度自适应阈值的自动检测，本文以GF-1影像为数据源，首先采用K-means聚类和C4.5决策树方法实现影像云覆盖情况的自动识别；其次，选取大量不同云覆盖情况下子图像样本（每个子图像样本中均包含绿潮和海水两类），分析得出不同云覆盖情况下绿潮和海水的区分阈值y与影像光谱差x=bandnir-bandred之间所具有的线性关系；然后，利用分析得出的线性关系提出一种适用于GF-1影像的绿潮分区自适应阈值自动检测方法。最后，为验证提出方法的有效性，分别采用NDVI方法、EVI方法和本文提出的自适应阈值自动检测方法进行绿潮提取实验。实验结果表明，对于GF-1卫星遥感数据，本文提出的绿潮自适应阈值分区自动检测方法明显优于传统的NDVI和EVI检测方法，不仅提高了绿潮的监测精度，而且实现了绿潮提取的全自动化。 相似文献
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生态因子在黄海绿潮生消过程中的作用 总被引：2，自引：2，他引：0
2008–2017年南黄海海域连续10 a发生绿潮，影响周边沿海城市养殖、旅游和航运安全等。研究绿潮生消过程及其影响因素对于理解黄海绿潮分布特征，开展绿潮灾害的预防与治理有重要意义。本文主要采用MODIS L1B数据，通过归一化植被指数提取绿潮信息。根据逐年绿潮覆盖面积的变化特征，将绿潮生消过程分为3个阶段:触发阶段、快速发展阶段、消衰阶段，分析了海表温度、降水和光照在绿潮生消过程中的作用。结果表明:在触发阶段，温度达到15°C后，有效降水可以刺激绿潮的触发，在降水后的半个月内可以通过MODIS影像发现绿潮。在快速发展阶段，绿潮所在位置海表面温度为16～21°C，适宜绿潮的快速生长；太阳短波辐射集中在250～280 W/m2范围内；降水量是影响绿潮生长规模的一个重要因素，降水量少时绿潮覆盖面积峰值明显较小，而出现绿潮覆盖面积最大值的2016年降水量也极高。在消衰阶段，海表温度上升至22～26°C，绿潮在卫星影像中消失时，平均海表温度超过26°C，最高温度可达27.48°C，较高的海表面温度是导致绿潮消亡的主要原因之一；太阳短波辐射集中在240～260 W/m2，略低于快速发展阶段光照范围；降水量在该阶段相对充足不再影响绿潮的生长。 相似文献
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2008 年与2009 年黄海绿潮漂移路径分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用卫星资料分析了2008年和2009年黄海绿潮的漂移路径的差异,基于QSCAT(Quick Scatterometer)卫星风场及海洋模式表层环流模拟结果,分析了绿潮漂移路径差异的动力机制。结果表明:2008(2009)年绿潮发生期间黄海海域以南东(偏南)风为主,江苏至山东半岛南岸海域表层平均流为偏北(东北)向,青岛附近海域低频余流为偏西(东)向流,致使绿潮的漂移方向为西北(东北)向,在青岛(烟台-威海)近岸海域发生聚集。2008年和2009年绿潮漂移路径差异,主要由海面风与表层环流的共同作用引起。通过对黄海海域海面风场和表层流场的早期预报,可以提前预判绿潮的影响区域和程度,为政府相关部门防灾减灾工作提供决策支持。 相似文献
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目前绿潮遥感监测手段大多基于单一遥感数据,局限性很大,为了弥补监测中空间分辨率和时间分辨率低的问题,基于多源遥感数据,结合虚拟基线高度浮藻指数VB-FAH(virtual-baseline floating macro Algae height)和人工辅助判读方法,对2015—2016年黄海发生的绿潮(大型绿藻——浒苔(Ulva prolifera))进行了动态监测,并利用两景同步影像比较了高分一号卫星WFV(GF-1 WFV)数据和资源一号04星WFI(CBERS-04 WFI)数据的监测结果,同时也对卫星影像监测和船载监测结果进行了比较。结果表明:CBERS-04 WFI数据的监测结果与GF-1 WFV数据相比产生了15.3%~37.32%的相对偏差,主要原因是空间分辨率的差异导致的混合像元效应。对卫星影像监测结果与船测数据进行叠加对比,可以发现在Ⅲ级以上的绿潮数量级中卫星影像的监测精度较高。绿潮暴发的过程持续100 d左右,4月底—5月初绿潮开始在苏北浅滩浊水区出现,随着外界因素逐渐达到适宜生长的条件,绿潮不断生长直至暴发,并随黄海表层流向北漂移,直至山东半岛南部沿岸,7月份和8月份是绿潮的消亡阶段,8月中旬绿潮基本消亡。本研究成果提高了监测精度,可为绿潮的防控提供有效的信息支持。 相似文献
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无人机遥感系统由于具有响应迅速、起降方便、可低空作业、分辨率高等优点,在自然灾害调查及应急救援中有广泛的应用。文章在台风"苏力"登陆后,利用无人机遥感系统及时获取台风登陆点附近25km~2范围的高分辨遥感影像,通过对遥感影像进行分析处理,提取研究区域典型风暴潮承灾体的灾害损失信息并对其进行统计分析,为风暴潮灾害损失评估提供数据支持;对无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查及灾害损失评估中的应用作初步探索。结果表明,无人机低空遥感系统在风暴潮灾害调查中的应用具有一定的可行性且取得一定成果,但受制约的方面也较多,今后还需结合风暴潮灾害特点作进一步的应用探索。 相似文献
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南黄海浒苔漂移轨迹年际变化规律及驱动因素 总被引：2，自引：0，他引：2
综合利用环境卫星(HJ-1A/1B)CCD影像与MODIS影像,对2011-2017年南黄海海域浒苔信息进行了提取,并结合QuickSCAT海风数据以及ESRL海温数据对浒苔生长及漂移路径的影响进行了分析。结果表明:(1)7年中利用遥感手段最初发现浒苔的日期为5月份,初始发现位置多集中在江苏省盐城市附近海域,且近7年浒苔漂移方向整体上向北,进入山东半岛海域。其中,浒苔中心点距离青岛海域最远约115km(2015年6月21日),最近约9.6km(2012年7月11日)。(2)浒苔中心点漂移方位年际差异较大,整体上浒苔漂移路径方向与海面风风向高度一致。(3)SST是浒苔暴发的关键环境因子,南黄海海域5—8月份SST逐月升高为浒苔生消过程提供了环境条件。 相似文献
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本文以21世纪初渤海湾大规模的围填海工程为背景,对2000-2015年典型年份的卫星遥感影像资料进行了岸线提取,并分析了其时空演变规律.以此为基础,建立了不同岸线及地形条件下的渤海湾水动力数值模型,计算结果与塘沽、黄骅港和东风港三个潮位观测站的实测数据吻合良好.模拟结果显示:渤海湾大规模围填海工程的建设使得三个主要工程区(曹妃甸工业区、天津港及黄骅港)附近的潮流运动更加剧烈,但对于渤海湾离岸潮流场的影响不大.M2分潮流速及流向变化明显,其最大流速方向与建筑物布置、深水航道航线方向一致.黄骅港挡沙堤的建设使其附近流场出现局部涡旋,导致潮流以旋转流的形式运动. 相似文献
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Weimin Huang Gill E. Wu S. Biyang Wen Zijie Yang Jiechang Hou 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2004,29(4):1032-1037
The extraction of full wind vectors from data obtained by single-site (monostatic) high-frequency ground-wave radar (HFGWR) is an ongoing challenge because of the inherent directional ambiguities. Here, a new algorithm for resolving the ambiguity of wind direction from monostatic data is presented. The true wind direction is determined by minimizing the sum of the difference among three wind directions derived from three different radar look angles. The wind directions estimated by applying the algorithm to data obtained from the OSMAR2000 HFGWR situated at the Eastern China Sea are compared with values obtained from ship-borne instrumentation. The mean difference between the ground-truthed values and those obtained from the radar data is approximately 20/spl deg/. The distance limit for wind direction sensing using the OSMAR2000 is about 200 km, which is the range for which signal-to-noise ratios typically exceed about 23 dB in the relevant first-order portions of the backscatter spectra. 相似文献
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J.D. Wang 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》1998,46(6):901-915
Recent observations using moored current meters, shipboard ADCP transects, salinity mapping and drifters have been used to study the residual circulation including wind drift in western Florida Bay.Rapid, nearly synoptic surveys of salinity over a large area was an effective tracer-mapping technique, when salinity gradients were sufficiently strong, and provided qualitative information on Lagrangian water motion for the entire study area. The salinity maps indicated a general south-eastward advection, which was only subordinate to tidal mixing in a narrow zone adjacent to the Florida Keys.Drifter data collected simultaneously, allowed quantitative estimates to be added to the transport pattern suggested by salinity maps. The selectively deployed drifters yielded estimates of total drift velocities. In addition, moored current meters and shipboard current profiling were used to determine the distribution of flow across the mouth of the bay facing the Gulf of Mexico and the transport through Long Key Channel, a major connection between the bay and the Atlantic Ocean.Analysis showed that from 64 to over 92% of the drifter trajectory variances could be explained by the combination of a local wind drift, expressed in terms of a wind drift factor multiplied by the surface shear velocity, and an ambient current. For a 1 m high drifter deployed at the surface of the water column, the wind drift factor was found to be approximately 0·125m, making the drift speed roughly equal to 0·45% of wind speed. The mean drifter speeds were linearly proportional to mean transport estimates derived from the current meter observations in Long Key Channel, enhancing confidence in both data sets.The total south-eastward directed residual current varied between 100 and 5000 m day−1and was weaker in summer than in winter, when southward winds associated with periodic passage of cold fronts boost the residual flow. The estimated contribution from local wind drift varied between 500 m day−1in summer to 1000 m day−1in winter. The remaining contribution to the observed Lagrangian residual circulation in western Florida Bay is caused by other forcing, including tidal rectification, remote wind forcing and large-scale current systems (the Gulf Stream and Florida Current systems). 相似文献
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This paper describes the first reported high-resolution remote measurements of sea-ice velocities during the summer Arctic pack-ice breakup, made with a high-frequency (HF) radar system (CODAR, for Coastal Ocean Dynamics Applications Radar) located on Cross Island, Alaska. Each 36-min observation also gives the positions of the ice edge, the moving ice, and the open water, with an azimuthal and distance resolution of5deg and 1.2 km, respectively, to a range of 15 km. The statistical uncertainties in speed are typically 2-4 cm/s. The ice breakup was observed over a two-day period starting with low ice velocity and no open water and ending with ice and current velocities of approximately 40 cm/s. The position of the ice edge is verified by a simultaneous synthetic aperture radar (SAR) image. To compare the ice, current, and wind velocities, a uniform velocity model was fitted to the measurements of radial velocity. The speed of both ice and current under free drift conditions was found to lie between 2 and 5 percent of the wind speed and the direction within20deg of the wind direction. 相似文献
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基于天津港主航道连续观测点31 d的实测海流资料,利用调和分析对主航道潮流和余流特征进行研究,同时结合同步风速资料研究风对表层余流的影响。结果表明:(1)航道附近属于弱流海区,表层平均流速为31.4 cm/s,流速总体上由表至底逐渐减小,流速方向大致集中在NW—SE向。(2)观测海域潮流以正规半日往复潮占主导,优势分潮为M2,浅水分潮较为显著,涨潮流流速大于落潮流流速。(3)观测期间表层平均余流流速为2.8~13.8 cm/s,随着深度增加余流流速逐渐减小,方向大多为NW向。该站表层余流受风的影响显著,东南风将使余流方向偏向西北。 相似文献
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2009年黄海绿潮浒苔爆发与漂移的水文气象环境 总被引：1，自引：0，他引：1
2008年和2009年,黄海中西部局部海区均出现绿潮浒苔,但由于绿潮爆发时间不同和漂移路径不同,造成的影响大不相同。本文利用EOS卫星的多通道资料,采用通道合成的方法,给出了绿潮浒苔的分布和移动情况。利用卫星遥感的海面风场、降水、云中液态水含量、海表面温度(SST)、POM模式模拟的海流等资料,分析了2009年绿潮浒苔期间的水文气象条件、以及浒苔聚集和定向移动的原因,并与2008年的情况进行了对比。结果表明,前期降水的明显增多与绿潮爆发有密切关系,降水过后海水中营养盐类充足,而且降水后黄海上空降水和云中液态水含量偏少,日照比较充足,光合作用强,有利于海上浒苔迅速繁殖。2009年黄海西部降水明显增多的时间较2008年晚15 d左右,是2009年绿潮浒苔爆发比2008年晚15 d左右的重要原因。风力是浒苔在海洋中移动的主要强迫力,强劲持续的的东风或者东南风是导致2008年浒苔在青岛沿海登陆的主要外界强迫力,而2009年西南风使浒苔向东北方向漂移。SST变化对浒苔爆发的影响不显著。定量分析表明,浒苔密集区的移动更倾向于与盛行风向一致,向下风方偏右5~40(°)方向漂移,浒苔密集区的移速与海流速度更加一致,约为海流速度大小的0.8倍。 相似文献
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渤海冰漂移对海面风场、潮流场的响应 总被引：7，自引：1，他引：7
在对海冰漂移动力学分析基础上,利用MODIS资料,采用MCC方法获取渤海大范围冰覆盖的海域冰速场,并利用NCEP风速资料和潮流资料进行回归分析,得到渤海冰漂移速度与风速和流速的关系.利用MODIS和NOAA/AVHRR资料获取的渤海冰速资料的综合分析显示:渤海海冰运动,除受盛行风控制外,还受到复杂的海岸地形、流和冰内应力的共同作用,所得到的大范围海冰运动规律和多年历史观测资料分析结果基本一致,并清楚地显示了冰边缘带海冰运动的特征,弥补了局地、单站海冰观测的局限性. 相似文献
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《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2005,62(1-2):291-300
In order to understand the subtidal marine dynamics relative to the coastal engineering works in the Bahía Blanca Estuary (Argentina), the balance of sediment transport caused by tidal currents was estimated in the Puerto Rosales area and compared with the predicted potential littoral transport. The breaking wave height used in the littoral drift calculation was estimated after applying different wave transforming procedures over the deepwater wave which was predicted by the occurrence of predominant wind, blowing long enough in an essentially constant direction over a fetch. The effect of a breakwater on currents and circulation was studied by bathymetric and side-scan sonar records, sedimentology, and tidal current measurements. Different modes of transport occur on either sides of the breakwater. On the east side, longshore transport is the principal mode, and on the west side, tidal transport is predominant. 相似文献