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大太阳天顶角下水色卫星叶绿素遥感探测能力研究 总被引：2，自引：2，他引：0
本文利用考虑地球曲率的矢量辐射传输模型PCOART-SA，对大太阳天顶角下叶绿素浓度的卫星遥感探测极限能力进行了模拟研究。结果表明:太阳-传感器几何参数，尤其是太阳天顶角对叶绿素浓度变化的探测极限能力影响较大；大太阳天顶角下，卫星对叶绿素浓度变化的探测能力下降十几倍。在典型陆架水体（叶绿素浓度为1 μg/L），低太阳天顶角（30°）时，叶绿素浓度变化探测极限为0.012 8 μg/L（约为原浓度的1.2%），而大太阳天顶角（80°）时，探测极限为0.136 μg/L（约为原浓度的13.6%）。相比于太阳天顶角，观测天顶角增大造成的叶绿素浓度探测能力衰减较小。叶绿素浓度越高，吸收作用越强，对卫星遥感器的辐射探测灵敏度、定标及大气校正精度的要求越高。 相似文献
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利用2016年秋季现场观测数据,开展了东印度洋南部海域水体遥感反射率光谱特征研究,分析了不同方法(剖面法、水面之上法)测量结果之间的差异,以及两种水面之上数据处理方法结果的差异。研究发现:(1)东印度洋南部海域的遥感反射率随波长单调下降,具备清洁大洋水体的典型光谱特征,在光谱形状和量值等方面均与研究区历史观测数据具有较好的一致性;(2)与剖面法得到的遥感反射率光谱相比,水面之上法的测量结果总体偏大,二者的相对偏差在离水辐射较强的蓝光波段(412~490 nm)为15%~25%,在离水辐射较弱的绿光波段(555 nm)为47%~61%;(3)不同的水面之上数据处理方法引起的遥感反射率相对偏差在蓝光波段是4%~7%,在绿光波段是11%。分析了不同测量方法、数据处理方法所得结果存在差异的原因。 相似文献
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根据辐射传输方程的近似解方法和光照传输的累加原理,建立了包括水面风浪效应、水中悬浮粒多次散射和底泥反射的垂直分层水体的光照传输数值模式。利用该模式和太湖悬浮粒实测资料,计算和讨论了太湖水体中光照随水深的变化以及悬浮粒浓度、风浪和太阳高度的影响。结果表明,悬浮粒的多次散射所形成的漫射光是湖水中光照不可忽视的重要部分。在水体的下层,漫射光甚至是光照的主要构成部分。风浪对水中光照的影响则主要在天顶角大于70°时才明显地表现出来,此时风浪水体对太阳直接辐射和全辐射的反射率比平静水面都有明显的减小。 相似文献
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由于湍流混合直接观测技术难度大、成本高,很大程度限制湍流混合的研究,所以基于温、盐、流资料估算海洋湍流混合的方法应运而生。本文应用在吕宋海峡观测到的23个自由下降微结构湍流剖面仪观测数据和水文观测数据,首次对目前常用的Gregg-Henyey-Polzin(GHP)细尺度参数化、Mackinnon and Gregg(MG)参数化和Thorpe尺度方法进行比较研究,评估它们的适用性。发现GHP参数化方法能够很好地估算吕宋海峡的湍流混合。虽然GHP参数化方法估算的耗散率总体上要偏弱于观测的结果,但估算和观测的差异在2倍以内的结果占71%,与微结构湍流剖面仪观测到的耗散率在水平分布和垂向分布上呈现出相同的分布特征。基于MG参数化方法发现估算的吕宋海峡西侧1200m以浅的耗散率比观测值大,但总体上呈现出相同的分布特征。另外,MG参数化估算与观测差异在2倍以内的结果占58%。表明相比于GHP参数化方法,MG参数化方法的估算值更偏离观测值。Thorpe尺度方法在估算吕宋海峡的耗散率时,估算和观测的差异在2倍以内的结果仅有30%,70%的估算结果与观测结果相差高出1个量级,空间分布上与观测结果差异较大。对比吕宋海峡湍流混合参数化方法的结果表明GHP参数化方法最优,MG参数化方法其次,Thorpe尺度方法相对GHP和MG参数化方法较差。 相似文献
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有色溶解有机物(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)是水体中重要的水质参数之一,是水色遥感的重要研究对象,如何构建适合特定区域的近海二类水体CDOM反演模型一直是国内外研究难点。本文利用2017年5月26～29日对南海西北部海域湛江湾20个站位采集的水样和测量的光谱资料,分析归一化遥感反射率与CDOM浓度a_g(400)的相关性,发现最大负相关系数出现在586nm处,选择580、585、590、595nm这四个波段处的归一化遥感反射率与a_g(400)建立了多元线性回归模型、BP(Back-Propagation)神经网络模型和RBF(Radial-Basis Function)神经网络模型,并与其他算法模型进行对比分析。结果发现, BP和RBF神经网络模型的平均相对误差和均方根误差均远小于多元线性回归模型和其他算法模型,神经网络模型的预测值与实测值拟合效果要优于多元线性回归模型。研究表明,神经网络模型更适合于湛江湾有色溶解有机物的遥感估算。 相似文献
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比较了3种由Hyper-TSRB数据估算海面遥感反射比(Rn)的方法,这3种方法分别为:prosoft、优化方法和经验方法.用于比较的现场测量数据为SeaBASS数据中193个站位的水中向上辐亮度(Lu(z))及向下辐照度(Ed(z))的剖面数.比较结果显示,3种方法对于较清的水体都有很高的精度,对于混浊的水体,优化方法和经验方法都有较高的精度,其中经验方法的性能稍优于优化方法,而prosoft方法精度较差,可达50％. 相似文献
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利用Savitzky-Golay滤波信号处理方法,分析了南黄海、北东海2003年春季水色遥感试验所取得的遥感反射率和表层悬浮体取样数据,以期探讨该海区近岸二类水体表观光谱及其导数光谱特性,及遥感反射率及其导数与水体表层总悬浮颗粒物浓度(TSS)和悬浮泥沙浓度(SS)的关系。结果表明,遥感反射率及其一阶导数均适于水体总悬浮颗粒物浓度与悬浮泥沙浓度反演,但其更高阶导数通常会抑制悬浮泥沙的作用则不建议采用;遥感反射率及其一阶导数与ln(TSS)、ln(SS)的相关性较其与TSS和SS更为显著。基于相关分析所筛选出的较优波段,建立了南黄海、北东海水域春季总悬浮颗粒物浓度与悬浮泥沙浓度统计反演模式。 相似文献
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Determining ‘photosynthetically active radiation’ (PAR) is a key part of calculating phytoplankton productivity in a biogeochemical
model. We explore the daily and seasonal variability in the ratio of PAR irradiance to total irradiance that occurred at Ieodo
Ocean Research Station (IORS) in the East China Sea under clear-sky conditions in 2004 using a simple radiative transfer model
(RTM). Meteorological data observed at IORS and aerosol optical properties derived from Aerosol Robotic Network observations
at Gosan are used for the RTM. Preliminary results suggest that the use of simple PA R irradianceratio values is appropriate
in calculating phytoplankton productivity as follows: an average of 0.44 (±0.01) in January to an average of 0.48 (±0.01)
in July, with average daily variabilities over these periods of about 0.016 (±0.008) and 0.025 (±0.008), respectively. The
model experiments demonstrate that variations in the major controlling input parameters (i.e. solar zenith angle, precipitable
water vapor and aerosol optical thickness) cause PAR irradiance ratio variation at daily and seasonal timescales. Further,
increases (>0.012) in the PAR irradiance ratio just below the sea-surface are positively correlated with high solar zenith
angles and strong wind stresses relative to those just above the sea-surface. 相似文献
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基于HYDROLIGHT光学模拟软件模拟水表面以下辐照度比R(0~-)和参数f值,着重分析多次散射作用对f值的贡献率以及太阳天顶角、风速和b_b/(a+b_b)对贡献率的影响,结果表明:多次散射作用对参数f的贡献率受到太阳天顶角、风速和b_b/(a+b_b)的共同影响,使得多次散射作用具有一定的时空差异;贡献率P_(ms)在太阳天顶角从0(°)～85(°)的范围内,随太阳天顶角的增加呈现波动状态,但这种波动随b_b/(a+b_b)值的增加而减弱,P_(ms)在0m/s到4m/s的范围内存在较大的波动,而当风速增加到4m/s时,几乎不随风速的变化而变化;多次散射作用对参数f的贡献率最大值可以达到24.41%,因此在内陆湖泊高散射特性水体中必须考虑多次散射作用对R(0~-)的影响. 相似文献
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基于我国海洋生物区系特征的渤海表层水体中镉的概率生态风险评估 总被引：1，自引：0，他引：1
Predicted no-effect concentration(PNEC) is often used in ecological risk assessment to determine low-risk concentrations for chemicals. In the present study, the chronic data from native saltwater species were used to calculated PNEC values using four methods: log-normal distribution(ETX 2.0), log-triangle distribution(US EPA's water quality criteria procedure), burr III distribution(Burrli OZ) and traditional assessment factor(AF). The PNECs that were calculated using four methods ranged from 0.08 μg/L to 1.8 μg/L. Three of the SSD-derived PNECs range from 0.94 to 1.8 μg/L, about a factor of two apart. To demonstrate the use of SSD-based PNEC values and comprehensively estimate the regional ecological risk for cadmium in surface water of the Bohai Sea, in the Liaodong Bay, Bohai Bay, and Laizhou Bay, China, the dissolved cadmium concentrations were measured and obtained 753 valid data covering 190 stations from July 2006 to November 2007. Based on three ecological risk assessment approaches, namely hazard quotient(HQ), probabilistic risk quotient and joint probability curve(JPC), the potential ecological risk of cadmium in surface water of the Liaodong Bay, Bohai Bay, and Laizahou Bay were estimated. Overall, the ecological risk of cadmium to aquatic ecosystem in the whole Bohai Sea was at acceptable ecological risk level, the order of ecological risk was Liaodong BayBohai BayLaizhou Bay. However, more concerns should be paid to aquatic ecological risk in the Liaodong Bay which is the home of many steel, metallurgy and petrochemical industrial in China. 相似文献
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文中设计的光学浮标采用了柱状浮体, 提出了自由旋转的马鞍链结构。理论计算结果表明, 该光学浮标一是初稳性高度大, 二是光学浮标重心位于浮心之下, 浮标的摇摆角较小, 抗倾斜及倾覆能力强。海上试验结果表 明, 对于风力7节、浪高3—4m以下的海况, 浮标倾角≤5°的次数占总采样次数的 54%, 浮标倾角≤10°的次数占总采样次数的83%, 浮标性能较好地满足了水下光辐射测量的技术要求。为减小阴影效应带来的光辐射测量误差, 文中采用了两种解决方法: 一是伸臂结构解决浮标体阴影的影响, 当太阳天顶角为0°时, 在近岸或者清洁水体中浮标体阴影引起的向上辐亮度测量误差分别不大于4% 和1%; 二是光纤光谱仪测量技术减少仪器自阴影的影响, 设计的光谱辐照度和辐亮度光学探头直径均为0.042m, 当水体光束衰减系数为0.12m-1, 太阳天顶角为10°时, 自阴影引起的向上辐亮度测量误差仅为1.5%。 相似文献
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深度基准传递方法的比较与验潮站网基准的综合确定 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了深度基准确定的不同方法及由此产生的理论最低潮面含义不一致性。重点比较研究了在长期站基准值的控制下,传递确定短期和临时验潮站深度基准的多种技术方法。以某水深测量工程实例对测区验潮站网深度基准值的统一、协调确定进行了示范论证。得出的基本结论是:在当今深度基准基础框架不完备的现实条件下,水深测量工程区域的深度基准应由所布设的短期和临时验潮站与测区及附近长期验潮站组网确定。确定方法应尽量利用实际观测信息,依据潮差比或略最低潮面比等不同方法传递,并依据规定的限差指标检核。示范实例的计算表明,由不同基准站、不同方法传递确定同一短期验潮站深度基准值的差异可控制在10cm以内。 相似文献
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浮游植物的粒级结构是一个重要的生物参数。基于南海北部海区不同水体环境下测量的生物光学数据, 作者深入研究了粒级结构对浮游植物吸收光谱的影响。结果表明, 选择443和510nm波段计算得到的浮游植物光谱斜率S对粒级结构的变化具有较高的敏感性, 其随着小型浮游植物比例的增大呈不断增加的趋势。S与水体叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数(aph(443))之间表现出明显的正相关特征。以40%为界对不同粒级浮游植物的优势进行定义, 发现在S与叶绿素a浓度、aph(443)的关系分布中小型(Micro)和微微型(Pico)浮游植物占据优势的水体表现出较为明显的分界, 叶绿素a浓度和aph(443)分别在0.70mg•m-3和0.05m-1附近, 相应的S在0.0004(m•nm)-1左右。基于实测数据建立的遥感反射率蓝绿波段比值与S之间的统计关系, 决定系数高达0.91, 为从水色遥感数据反演浮游植物粒级结构提供了重要手段。 相似文献
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We have computed estimates of the rate of vertical land motion in the Mediterranean Sea from differences of sea level heights measured by the TOPEX/Poseidon radar altimeter and by a set of tide gauge stations. The comparison of data at 16 tide gauges, using both hourly data from local datasets and monthly data from the PSMSL dataset, shows a general agreement, significant differences are found at only one location. Differences of near-simultaneous, monthly and deseasoned monthly sea level height time-series have been considered in order to reduce the error in the estimated linear-term. In a subset of 23 tide gauge stations the mean accuracy of the estimated vertical rates is 2.3 ± 0.8 mm/yr. Results for various stations are in agreement with estimates of vertical land motion from geodetic methods. A comparison with vertical motion estimated by GPS at four locations shows a mean difference of -0.04 ± 1.8 mm/yr, however the length of the GPS time-series and the number of locations are too small to draw general conclusions. 相似文献