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浒苔在近岸搁浅后会破坏海岸景观,干扰水上运动,给滨海旅游业造成严重影响。本文使用无人机搭载的多光谱和可见光传感器对山东半岛的海阳、乳山和文登的三个海滩搁浅的浒苔进行航拍监测,并结合地物光谱测量数据,分别选择归一化植被指数（NDVI）、差值植被指数（DVI）和虚拟基线高度浮藻指数（VB-FAH）对海滩搁浅浒苔与岸边植被及非植被（海水、沙滩）进行识别评估,并分别估算了三个研究区搁浅浒苔的生物量。研究结果表明：NDVI可以识别植被和非植被,但无法区分潮间带上部和潮间带下部分布的浒苔;DVI和VB-FAH对植被和非植被的区分度不高,但对不同分布的搁浅浒苔具有一定的区分度,其中,DVI对潮间带上部和潮间带下部分布浒苔的识别能力优于VB-FAH。因此,通过对岸边植被进行腌膜,利用DVI构建海滩搁浅浒苔生物量估算模型,实现了海滩搁浅浒苔生物量的估算。海阳、乳山和文登三个海滩搁浅浒苔的生物量分别为1 468 t、745 t和5 034 t,本文提出的方法可以为搁浅浒苔的清理和资源合理分配提供技术支持。 相似文献
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MODIS影像是浒苔业务化卫星遥感监测的重要数据源,但其空间分辨率(250m)较低,混合像元效应导致传统的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)阈值法浒苔提取误差较大。为解决此问题,本文以准同步的较高分辨率的HJ-1CCD影像浒苔提取结果为基准,建立基于MODIS NDVI与浒苔像元丰度(浒苔覆盖面积占像元面积百分比)关系的浒苔信息提取模型,利用该模型可提取每个像元的丰度(即浒苔覆盖率),从而提高整景影像浒苔覆盖面积提取精度。该模型可为浒苔灾害等级的确定以及防灾减灾应急决策提供支持。 相似文献
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基于GOCI的2017年南黄海浒苔演变遥感分析 总被引：3，自引：0，他引：3
本文应用GOCI高时间分辨率遥感影像，提取浒苔敏感波段并构建合适的评价指标，对NDVI、IGAG、KOSC绿潮主流算法探测能力进行比较，结合目视解译和阈值分割法，对2017年南黄海浒苔信息进行提取并进行演变特征分析。结果表明：NDVI算法的探测能力和稳定性显著优于其他两种，GOCI影像7、8近红外波段的选择对浒苔提取结果存在一定影响，最优为7、5波段组合；2017年浒苔总体经历了“出现-发展-暴发-衰退-消亡”五个阶段，持续时间约为68d，影像中浒苔最早出现在5月13日的盐城外海海域，最后出现在7月12日，最大覆盖面积出现在6月4日，为2363.12km2，在风、流场共同作用下，先向北移动，后在6月下旬沿山东半岛南侧转向东北，前锋位置最终停滞于青岛-烟台-威海一线并逐渐消亡。其发展规律与运移路径与往年相似，但持续时间与暴发时期最大覆盖面积显著少于往年，GOCI影像高时间分辨率的优势使浒苔灾害的逐小时动态监测成为可能。 相似文献
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浒苔的暴发会对水体生态环境产生巨大的影响, 对此进行遥感监测具有十分重要的意义。本文基于现场同步实测的有色溶解有机物(colored dissolved organic matter, CDOM)吸收系数、叶绿素浓度以及光谱数据建立遥感反演模型,再结合MODIS卫星影像提取山东半岛南侧近岸海域在各年份浒苔暴发前后CDOM与叶绿素浓度的时空分布特征。结果表明, 浒苔的消亡分解会在水体中产生大量的CDOM, 但浒苔的生长繁殖同样会消耗CDOM, 此外CDOM还受到浒苔暴发时期强烈的光降解作用。在各种因素的综合作用下, 研究区海域CDOM浓度在浒苔暴发时期微弱升高, 浒苔消亡后CDOM浓度则开始回落。浒苔在暴发期会抑制其他浮游微藻的生长, 使研究区海域叶绿素浓度有所降低, 而浒苔消亡后叶绿素浓度有所上升。水体中的叶绿素受多种生物地球化学因素的影响, 因此叶绿素浓度的降低与浒苔的暴发强度之间没有明确的相关性。遥感反演可以大范围快速地提取水体中各种要素的分布情况, 但就浒苔的暴发对海水中各要素的影响机制而言, 还需要结合各种生态环境因子进行综合分析。 相似文献
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基于遥感资料的2008年黄海绿潮浒苔水文气象条件分析 总被引：6，自引：1，他引：5
利用EOS卫星的多通道资料,采用通道合成的方法,给出了2008年5～7月间黄海海面浒苔的分布情况。利用卫星遥感的海上风场、降水、云中液态水含量、海表面温度(SST)等资料,分析了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。结果表明:2008年4～5月中旬苏北～山东半岛、黄海西部降水异常偏多导致近海营养盐偏多,5月下旬黄海上空日照比较充足,光和作用加强,有利于海上浒苔迅速繁殖。5～6月黄海大风日数异常偏少,可导致悬浮泥沙少,有利于可见光在水中的透射,利于浒苔的生长。浒苔的密集区位置与风场辐合区位置比较一致,浒苔密集区的移动与盛行风向基本一致,向下风方向漂移。6月偏东风异常是浒苔在青岛附近沿岸大量聚集的主要原因。 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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青岛近海浒苔光谱特征研究 总被引：2，自引：1，他引：1
针对从2008年以来,每年夏季我国黄海南部暴发大面积的浒苔(Enteromorpha)灾害,对海洋环境及经济造成不利影响的状况,为了进一步研究浒苔特性,为利用遥感手段监测浒苔提供一定的理论依据,通过实地测量不同条件下浒苔的光谱反射率曲线,定性分析了浒苔的光谱特征。结果表明,浒苔的基本光谱特征表现为在蓝光波段和红光波段形成反射谷,在绿光波段形成反射峰,而在近红外波段反射率明显增大,形成高反射峰。因此将红光波段和近红外波段作为敏感波段,利用NDVI(归一化植被指数)提取遥感图像上的浒苔信息,可取得较好效果,有利于浒苔监测。 相似文献
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黄海典型漂浮大型藻类光谱特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用实测高光谱和多光谱相机数据对在黄海海域采集的浒苔和马尾藻样本进行光谱特征分析。结果显示:漂浮大型藻类的高光谱反射率均值(Rmean_H)与多光谱反射率均值(Rmean_M)、高光谱藻类指数(VB-FAHH)与多光谱藻类指数(VB-FAHM)之间的相对误差小于15.6%,说明这两种数据具有较好的一致性;基于光谱特征波长的反射率建立比值光谱指数,其中浒苔和马尾藻的差异最为明显的是R640/R554指数;基于多光谱相机计算反射谷深度指数(T-depth),采用阈值法来区分浒苔和马尾藻,T-depth阈值的区分精度分别为69.6%±30.0%和69.6%±24.3%,稍优于虚拟基线漂浮藻类指数(VB-FAH)阈值的区分精度。 相似文献
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利用MODIS和RADARSAT数据对浒苔的监测研究 总被引：1，自引：0，他引：1
浒苔是一种大型的浮游性海藻,它的爆发给环境造成了很大的影响。本文介绍了利用EOS/MODIS和RADARSAT遥感数据探测2008-2009年发生在黄海及邻近海域(119°E~122°E,34°N~36°30′N之间)的浒苔灾害的研究。本研究首先利用MODIS传感器的1、2波段计算了相应海域的NDVI。在云层较厚的情况下结合RADARSAT图像来辅助判定大型浮游藻类的信息。并计算了长时间序列NDVI,利用阀值分割法计算了浒苔爆发的面积信息,利用ARCVIEW工具对长时间序列的浒苔分布的矢量信息进行处理,得到了浒苔的漂浮路线,起源。初步研究了MODIS监测浒苔的可行性,讨论了浒苔的爆发可能对渔业资源造成的潜在影响。 相似文献
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海面发生大面积溢油事故时,由于太阳耀斑区的存在,海面的油膜在遥感影像上会发生明暗的变化。这对溢油的检测会产生严重的干扰。如何在海面太阳耀斑区准确地检测出溢油是目前溢油检测的难题。针对这一问题,本文利用Landsat7 ETM+多光谱影像数据,开展了基于卷积神经网络(CNN)的海面太阳耀斑区溢油检测方法研究。通过设置对照实验,对比支持向量机、最大似然、随机森林等分类方法,我们发现在相同实验条件下CNN模型的分类精度为95%～99%, Kappa系数为0.92～1,均高于其他三种分类方法,表明了CNN模型在海面太阳耀斑区溢油的检测具有更高的精度与一致性。 相似文献
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Takafumi Hirata 《Journal of Oceanography》2008,64(4):561-566
An irradiance inversion model to estimate the in situ absorption coefficient of seawater has been developed for the Ultraviolet-A (UVA) wavelength domain. Input parameters are
sun angle and the up-and downward planar irradiances measured for at least two depths. The present method does not require
seawater to be sampled, and is a discrete wavelength method which returns the absorption coefficient at a given wavelength
from the irradiances measured at that wavelength without assuming a spectral shape of any optical properties a priori. Comparison between the model results and spectrophotometric measurements shows that the model is practically useful when
cloud cover in the atmosphere is ≤ 50%. According to the present method, measurements of the irradiances enable simultaneous
observation of the in situ underwater UVA radiation level and the absorption capacity of bulk seawater using a radiometer. 相似文献
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From 2007 to 2011, large-scale green tides formed by unattached filamentous alga, Ulva prolifera in Ulva linza–procera–prolifera complex, have initially occurred in Jiangsu coasts of China. The real niche or the substrate(s) on which U. prolifera attaches before it starts to float is still under debate. However, great numbers of Ulva propagules would be supposed to exist in the microscopic, overwintering stage for the next spring's bloom in coastal environments. This study was designed to confirm the above prediction and investigate abundance, species composition and growth characteristics of Ulva propagules in the sediments. Quantification result showed that Ulva propagules widely distributed in the sediments and the abundance of these isolates did not change much over a 3-month testing period at low temperature in darkness. Molecular data based on three DNA markers revealed that four Ulva species existed in the sediments, among which green-tide forming alga, U. prolifera, was included. Elevated levels of temperature, irradiance as well as nutrients in seawater greatly facilitated recovery and growth of propagules. Results of this investigation indicated the possibility of microscopic propagules turning directly into floating biomass in season when temperature, irradiance and nutrients together meet the required levels in questioned coastal water area. 相似文献
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浒苔是研究生长、发育和环境适应性进化的最具吸引力的模式物种，也是食品、能源和高附加值化合物开发的潜在来源。浒苔的快速生长的特性使它们成为沿海生物地球化学循环的重要贡献者，但同时它们形成的绿潮和生物淤积也会造成严重的环境问题。到目前为止，石莼属中只有易变石莼（Ulva mutabilis）完成了基因组测序。为了进一步了解析石莼属绿藻的进化机制，我们分析了来自易变石莼U. mutabilis, 莱茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii和团藻Volvox carteri三个物种的3905个单拷贝同源基因，最终在易变石莼中获得了63个受到正选择的同源基因。进一步的功能分析显示，这些正选择基因参与了光合作用、氨基酸和蛋白质合成、信号转导途径以及压力响应，这也为石莼属绿藻的快速生长及沿海环境适应性提供了证据。 相似文献
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海面溢油事故发生后需要进行精准的溢油检测,从而为溢油事故现场应急响应与海面污染的快速有效处理提供支持。利用哨兵二号(Sentinel-2)多光谱遥感影像,基于最佳指数因子(OIF)构建光谱特征指数提取海面溢油光谱特征,基于灰度共生矩阵(GLCM)提取海面溢油纹理特征,利用巴氏距离法进行特征选择,构建海面溢油空谱特征数据集。提出了多核决策融合支持向量机(SVM)海面原油检测模型,对黄海4.27“交响乐号”油轮溢油事故开展检测研究。实验结果表明,在复杂水色背景下,经过筛选的最佳空谱特征数据集检测结果的总体精度可以达到89.25%,Kappa系数为0.854,F1分数可达0.889;多核SVM决策融合后的总体精度可以达到90.26%,Kappa系数为0.866,F1可达0.898,总体精度较单核提高了1.0%~8.2%,Kappa系数提高了0.013~0.122,F1分数提高了0.009~0.097。实验结果表明,海面溢油检测模型具有较高的溢油检测精度和模型鲁棒性,适用于海面溢油检测研究。 相似文献
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Intertidal benthic macroalgae are a biological quality indicator in estuaries and coasts. While remote sensing has been applied to quantify the spatial distribution of such macroalgae, it is generally not used for their monitoring. We examined the day-to-day and seasonal dynamics of macroalgal cover on a sandy intertidal flat using visible and near-infrared images from a time-lapse camera mounted on a tower. Benthic algae were identified using supervised, semi-supervised and unsupervised classification techniques, validated with monthly ground-truthing over one year. A supervised classification (based on maximum likelihood, using training areas identified in the field) performed best in discriminating between sediment, benthic diatom films and macroalgae, with highest spectral separability between macroalgae and diatoms in spring/summer. An automated unsupervised classification (based on the Normalised Differential Vegetation Index NDVI) allowed detection of daily changes in macroalgal coverage without the need for calibration. This method showed a bloom of macroalgae (filamentous green algae, Ulva sp.) in summer with > 60% cover, but with pronounced superimposed day-to-day variation in cover. Waves were a major factor in regulating macroalgal cover, but regrowth of the thalli after a summer storm was fast (2 weeks). Images and in situ data demonstrated that the protruding tubes of the polychaete Lanice conchilega facilitated both settlement (anchorage) and survival (resistance to waves) of the macroalgae. Thus, high-frequency, high resolution images revealed the mechanisms for regulating the dynamics in cover of the macroalgae and for their spatial structuring. Ramifications for the mode, timing, frequency and evaluation of monitoring macroalgae by field and remote sensing surveys are discussed. 相似文献
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苏北浅滩沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究通过在2017年秋冬季组织实施的2个绿潮种源调查航次,研究苏北浅滩紫菜养殖区沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性。对沉积物中的微观繁殖体的定量实验结果表明:表层泥样中绿藻微观繁殖体的丰度最高,随着深度的增加迅速降低。在9月份表层沉积物中丰度为9±2ind./g,而在11月份表层丰度达到98±25ind./g;与9月份相比, 11月份浅滩沉积物中绿藻繁殖体数量呈现出显著升高的趋势。通过对51个绿藻样品的分子鉴定发现:沉积物中存在石莼属(Ulva)、尾孢藻属(Urospora)、盘苔属(Blidingia)等大型绿藻的微观繁殖体;数量占优是石莼属繁殖体,主要包括曲浒苔(Ulva flexuosa)、浒苔(Ulva prolifera)、扁浒苔(Ulva compressa)、缘管浒苔(Ulva linza);其中曲浒苔占据的比例最高,在9和11月份分别达到80.94%和73.33%。在2个调查航次中,都从沉积物中发现了绿潮浒苔的微观繁殖体,这些微观繁殖体是绿潮浒苔在苏北浅滩种源维持的重要方式和关键阶段,也构成了黄海浒苔绿潮连年暴发的"种子库"。 相似文献