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叶绿素a作为最重要的水质参数之一,是评价水体富营养化和初级生产力状况的主要因素。我国海洋一号C（HY-1C）卫星海岸带成像仪（CZI）具有高时空分辨率的观测优势。本文基于东海和南海现场实测数据建立了HY-1C卫星CZI叶绿素a浓度反演模型并在实测水域进行反演,与MODIS叶绿素a浓度反演产品进行了对比验证,应用CZI叶绿素a浓度模型在珠江口、长江口、渤海湾水域进行了叶绿素a浓度反演示例试验。结果表明,叶绿素a浓度模型估算浓度与实测浓度相关系数为0.774 3,平均相对误差为24.58%,利用实测叶绿素a浓度对模型进行精度验证,相关系数达到0.993 9,平均相对误差为18.49%。模型在实测水域反演得到的叶绿素a浓度分布与MODIS叶绿素a浓度产品分布大体一致。在珠江口水域反演得到叶绿素a浓度空间分布为由西北向东南逐级递减,峰值出现在珠江口西沿岸。在长江口、渤海湾反演叶绿素a浓度空间分布均符合地理实情。研究表明HY-1C卫星CZI数据可应用于中国近海水色定量化研究。 相似文献
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珠江口浮游植物叶绿素a和初级生产力的季节变化及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
《热带海洋学报》2017,(1)
基于2014—2015年4个季节的现场调查数据,系统阐述了珠江口水域浮游植物叶绿素a和初级生产力的空间分布和季节特征,并结合环境因子进行了分析。结果表明:研究水域表层年平均叶绿素a浓度和初级生产力分别为3.77mg·m~(–3)和27.86mg C·m~(–3)·h~(–1),季节变化均为春季夏季秋季冬季。径流量是珠江口浮游植物空间分布的主要驱动因素,并且浮游植物的旺发与河口盐度锋面的位置密切相关。径流较小的季节,由于珠江口外营养盐浓度较低,叶绿素a浓度高值区出现在内伶仃洋水域;随着径流量的增加,叶绿素a浓度高值区随盐度锋面向珠江口外移动,而口门附近浮游植物生长受光限制和径流稀释影响并未出现高值。初级生产力的空间分布趋势与浮游植物叶绿素a相似,二者之间存在显著的正相关关系。研究还表明:夏季,珠江口外由于浮游植物旺发消耗了大量营养盐,磷酸盐浓度被耗尽使其成为浮游植物生长的限制因子;冬季,光限制和低温可能是造成浮游植物初级生产力较低的原因。与以往研究结果对比,珠江口初级生产力处于中间水平,浮游植物碳同化系数年平均值为7.51mg C·(mg Chl a)~(–1)·h~(–1),河口固碳水平为261.52g C·m~(–2)·y~(–1)。 相似文献
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三峡库区蓄水后夏季长江口及其邻近水域粒级叶绿素a 总被引：3，自引：1，他引：3
了解长江口水域富营养化现状对浮游植物的影响及浮游植物对长江口水域富营养化现状的指示作用,根据2004年8月30日~9月4日在长江口水域进行的多学科综合调查结果,报道了调查区叶绿素a的空间分布及其粒级组成特征,并初步研究了其与环境因子的关系。叶绿素a浓度在长江河道内和口门外水域浓度变化范围分别为0.40~2.13mg.m-3,0.48~4.89mg.m-3,平均值分别为1.09mg.m-3,1.70mg.m-3;与三峡库区蓄水前相比叶绿素a浓度偏低,高值区向口门方向西移,其水平分布与浮游植物丰度分布基本一致。垂直方向上叶绿素a浓度峰值出现在20m以上水层,与浮游植物丰度垂向分布有一定的差异。在调查水域<20μm粒径叶绿素a的平均浓度比>20μm粒径叶绿素a要高。统计分析表明磷酸盐与叶绿素a浓度呈显著的正相关,是控制浮游植物生长的重要因子。 相似文献
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南海西北部夏季叶绿素a浓度的分布特征及其对海洋环境的响应 总被引：8，自引：0，他引：8
南海生态动力学过程复杂,尤其是夏季,在东南季风的影响下,南海西部的上升流、西北部东北向的离岸流对该海区乃至整个南海生态动力学过程都有重要的影响。根据1999—2003年的SeaW-iFS卫星遥感叶绿素a浓度数据,结合2004年在南海北部海洋观测航次实测的叶绿素a浓度数据,分析了南海西北部夏季叶绿素a的分布特征;同时根据海表温度、风场、海面高度等卫星遥感历史资料,探讨了叶绿素a浓度的分布及其对环境因子的响应。结果表明,南海西北部夏季(6—8月)叶绿素a浓度的分布有显著的空间变化:在西部半径达500km低温、强风的半圆形海域范围叶绿素a浓度较高(>0.15mg.m-3),其中位于越南金兰湾东北部有一叶绿素a浓度更高的激流形带(>0.2mg.m-3);而在南海东北部夏季(6—8月)叶绿素a浓度明显偏低(<0.12mg.m-3)。叶绿素a的这种空间分布特征同季风等海洋环境因素之间有密切的关系。对比实测叶绿素a浓度显示,遥感叶绿素a浓度同实测叶绿素a浓度有很好的一致性。 相似文献
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为了及时、准确的了解胶州湾水域总悬浮物情况,采用2001—2015年水面实测数据,选取HJ-1、MERIS、LandsatTM/ETM+三个不同卫星数据,通过ENVI软件分析计算TM/ETM数据的多波段组合与总悬浮物浓度之间的相关关系,选取相关系数最大者分别构建多元函数回归模型,对胶州湾总悬浮物浓度进行了遥感定量反演研究。结果表明,估算因子三波段模型432算法与悬浮物浓度的相关性最好(R20.8),反演精度较高,以此建立了悬浮物浓度三波段半分析+生物光学遥感反演模型,检验值R~2均高于0.85,并通过F检验法和均方根误差(RMSE)分析,证明误差的敏感性差,该模型相关系数及稳定性好。因此,三波段模型在这三种反演模型中精度最好。 相似文献
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基于现场光谱数据的珠江口MERIS悬浮泥沙分段算法 总被引：1，自引：0，他引：1
利用珠江口海域4个航次共59个站位的实测遥感反射比和悬浮泥沙数据(悬浮泥沙浓度范围为4-140g·m-3),建立了利用MERIS遥感数据反演珠江口悬浮泥沙浓度的分段算法.算法以Rrs(620)/Rrs(560)=0.9为阈值,当Rrs(620)/Rrs(560)<0.9时,红绿波段比值可以较好地反演悬浮泥沙浓度.随着悬浮泥沙浓度的增加,Rrs(620)/Rrs(560)>0.9,红绿比值趋于饱和,对悬浮泥沙的变化响应不敏感,此时采用包含红波段和近红外波段的波段比值提取水体的悬浮泥沙浓度.利用该分段算法从MERIS遥感图像中提取珠江口水体的悬浮泥沙浓度分布,得到较好的结果. 相似文献
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《海洋技术学报》2014,(6)
海中气泡在上层海洋无处不在,风浪破碎是其主要成因,它们对光的后向散射具有较强的作用。基于Mie散射理论和遥感反射比模型,计算了不同浓度海中气泡对近红外波段遥感反射比的贡献,及其对气泡浓度N0和叶绿素a浓度[chl-a]的响应。海中气泡考虑了清洁气泡和附着有机物膜气泡两种情况。计算结果表明,大多数情况下海中气泡引起的近红外波段遥感反射比相对变化较大,最大可达30多倍(N0=107m-3,[chl-a]=0.05 mg/m3、附着有机物膜气泡的情况)。而且,气泡浓度越大、叶绿素a浓度越低,海中气泡对近红外波段遥感反射比Rrs(NIR)的影响越大。仅当N0=105m-3时清洁气泡对近红外波段遥感反射比的贡献可忽略不计。因此,当海中气泡存在时,基于暗像素假设(即假设近红外波段反射比为0)的海色遥感大气校正算法需要修正海中气泡的影响。 相似文献
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利用遥感技术估测水体中的悬浮泥沙的浓度已经成为一门成熟的技术，但将其应用于河口地区悬浮泥沙的监测仍然存在一些限制。限制之一是遥感数据（例如MODIS）的空间分辨率太低，不适合应用于河口等狭小水域的监测。相比较而言，Hyperion高光谱遥感数据有196个波段，覆盖400-2500nm的光谱范围，光谱分辨率为10nm,空间分辨率为30m，其高光谱分辨率及高空间分辨率，显示了其在河口水体悬浮泥沙遥感中的巨大潜力。利用2006年12月4号的Hyperion数据、同步实测的高光谱数据及悬浮泥沙浓度数据，对珠江口海域悬浮泥沙浓度进行了研究。利用混合光谱分解模型计算了珠江口悬浮泥沙浓度的分布。分析结果表明，混合光谱分解模型可以作为遥感监测水体悬浮泥沙浓度的定量模型。 相似文献
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《海洋通报(英文版)》2017,(2)
叶绿素a浓度是浮游植物现存量的表征。本文基于2012年春季渤海湾叶绿素实测数据,下载了相应的遥感数据,利用MODIS数据的OC3M和OC2方法进行叶绿素浓度a反演,利用GOCI数据的波段比值、OC3G以及YOC算法对叶绿素a浓度进行反演,反演结果与实测结果的空间分布趋势一致。由反演精度分析,GOCI的波段比值法与MODIS的OC3M算法的反演精度相近,GOCI数据的YOC叶绿素浓度算法在渤海湾反演精度比其他反演算法高。 相似文献
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南海叶绿素a浓度垂直分布的统计估算 总被引：2，自引：0，他引：2
分析整理了1993—2006年近10 a南海北部海域、南沙海域和南海其他海域的叶绿素a浓度历史航次调查资料,基于前人提出的全球叶绿素浓度垂直分布的统计分析模式,根据南海表层叶绿素a浓度大小的不同分级,对南海叶绿素a浓度进行了参数化处理,拟合估算了南海各水层剖面的叶绿素a浓度分布值,并结合不同海区的环境特征,分析了南海叶绿素a浓度垂直分布与其海水物理环境的关系。初步分析结果表明,叶绿素a浓度随深度垂直变化的拟合曲线呈一定倾斜的正态分布特征,当表层叶绿素a浓度较低时,作为南海深水海盆区的代表,拟合值更接近实测平均值的分布,叶绿素a浓度高值集中在次表层剖面上;当表层叶绿素a浓度较高时,作为近岸区和河口区的代表,高值多集中在表层海水,拟合误差偏大。该统计估算模式对于揭示南海叶绿素a浓度垂直分布结构进行了有益的尝试,为发展适合不同海区特点的模式以及校正参数奠定了基础。利用该模式与海洋水色卫星遥感数据有效结合,将对南海叶绿素a浓度时空分布格局的研究具有重要的意义。 相似文献
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中国东部海域浮游植物类群遥感反演研究 总被引：1，自引：0，他引：1
浮游植物类群遥感反演能够为全面认识浮游植物在海洋生态系统中的作用提供重要的数据资料。但由于复杂的水体光学特性,近海浮游植物类群遥感反演存在着巨大挑战。本研究以复杂光学二类水体—中国东部海域为研究区,通过使用3种建模方法,即波段组合法、基于奇异值分解的多元线性回归法、基于奇异值分解的XGBoost回归法,利用遥感反射率数据反演浮游植物类群。经原位实测数据集验证,基于奇异值分解的XGBoost回归法构建的8类浮游植物叶绿素a浓度反演模型的精度最高,其中硅藻、甲藻的叶绿素a浓度反演模型在验证集上的决定系数均大于0.7。相比之下,3种建模方法估算得到的绿藻、蓝藻和金藻的叶绿素a浓度精度较低（验证结果的决定系数小于0.45）。同时,研究评估了OLCI影像的3种大气校正方法（C2RCC、POLYMER、MUMM）在中国东部海域的适用性。结果显示,相对于其他两种大气校正算法,C2RCC在各波段有较好的表现（均方根误差小于0.004 8 sr?1）。将3种浮游植物类群反演模型应用到大气校正后的OLCI影像,验证结果显示,利用基于奇异值分解的多元线性回归法建立的硅藻叶绿素a浓度模型有较好的反演精度（决定系数为0.56）。 相似文献
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为验证环境卫星影像在近岸Ⅱ类水体中叶绿素a浓度反演的适宜性，获得适合滦河口北部近岸海域的叶绿素a浓度的高精度反演算法，基于HJ-1A CCD2影像数据和现场同步实测数据，构建、验证并确立适合研究区叶绿素a浓度反演模型。结果表明:HJ-1A CCD2卫星可用于水文情况较复杂的近岸Ⅱ类水体叶绿素a浓度的反演研究；最佳波段组合（B3/B1）构建的倒数模型，可反演叶绿素a浓度。结果显示叶绿素a浓度整体由近岸向内海方向逐渐减小，自北向南逐渐降低，并在河口处形成向外海突出的高值区；叶绿素a浓度最大值出现在金山嘴南侧，为25.0 μg/L。离岸叶绿素a浓度最小值出现在滦河口以东约13.2 km处，仅4.6 μg/L；近岸叶绿素a浓度最小值出现在滦河口附近，约为11.0 μg/L。该研究可为相关研究提供技术参考，研究成果可为当地政府科学管理海洋环境、制定海洋政策提供决策依据，为该海域可持续发展提供数据支持。 相似文献
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Projecting distributions of Argentine shortfin squid(Illex argentinus) in the Southwest Atlantic using a complex integrated model 总被引：1，自引：0，他引：1
We developed an approach that integrates generalized additive model(GAM) and neural network model(NNM)for projecting the distribution of Argentine shortfin squid(Illex argentinus). The data for this paper was based on commercial fishery data and relevant remote sensing environmental data including sea surface temperature(SST), sea surface height(SSH) and chlorophyll a(Chl a) from January to June during 2003 to 2011. The GAM was used to identify the significant oceanographic variables and establish their relationships with the fishery catch per unit effort(CPUE). The NNM with the GAM identified significant variables as input vectors was used for predicting spatial distribution of CPUE. The GAM was found to explain 53.8% variances for CPUE. The spatial variables(longitude and latitude) and environmental variables(SST, SSH and Chl a) were significant. The CPUE had nonlinear relationship with SST and SSH but a linear relationship with Chl a. The NNM was found to be effective and robust in the projection with low mean square errors(MSE) and average relative variances(ARV).The integrated approach can predict the spatial distribution and explain the migration pattern of Illex argentinus in the Southwest Atlantic Ocean. 相似文献
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Evaluation of GOCI sensitivity for At-Sensor radiance and GDPS-Retrieved chlorophyll-a products 总被引：1，自引：0，他引：1
The signal-to-noise ratio (SNR, or sensitivity) of an ocean color instrument is a critical parameter to determine the accuracy and precision of the data products. Yet published literature showed various formats in SNR specifications under different conditions, making a direct cross-sensor comparison difficult. Here, we compared the SNRs of GOCI spectral bands with those of SeaWiFS and MODIS/Aqua under the same radiance inputs. We also compared their ability to resolve small changes in the retrieved chlorophyll-a data products (Chl). While GOCI visible bands showed similar at-sensor SNRs to SeaWiFS, the near-infrared (NIR) bands showed significantly higher SNRs. Because the NIR bands were used for atmospheric correction, the increases in SNRs led to reduced noise in the retrieved Chl, as shown in the GOCI and SeaWiFS Chl products for Chl < 0.1 mg m?3. The noise in the retrieved products also depends on the retrieval algorithms in addition to the sensor SNR. When a new band-subtraction algorithm (the Ocean Color Index or OCI algorithm) was applied to the same GOCI remotesensing reflectance data derived from the GDPS software package, significant noise reduction was found in the Chl product for low concentrations (< 0.25 mg m?3), leading to product precision (??3% in Chl) comparable to those from MODIS/Aqua measurements. This is certainly a significant achievement, as GOCI spatial resolution is much higher than MODIS (500 m versus 1 km). In addition, artifacts across image mosaic edges over low-concentration waters have been removed nearly completely by the OCI algorithm. Data analyses also indicated that GOCI radiometric calibration requires further improvement. 相似文献
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南黄海秋季叶绿素a的分布特征与浮游植物的固碳强度 总被引：19，自引：5，他引：19
依据2005年10月中下旬对南黄海的调查结果,系统阐述了2005年秋季南黄海叶绿素a的分布特征,并估算了南黄海和东中国近海初级生产力水平及浮游植物固碳强度,分析了控制其变化的生物地球化学机制.结果表明,南黄海表层叶绿素a含量的变化范围为0.11~2.38 mg/m3,平均浓度为0.66 mg/m3,明显高于50 m层的含量.南黄海表层和次表层叶绿素a分布趋势基本一致,均显现出西北高、东南低的趋势,在近岸海域出现显著的高值带,这主要是由于受到陆源输入和沿岸流带来的高营养盐的影响;中部海域的低值区则主要受控于来自东海低营养盐海流的“冲淡”作用.在垂直分布上,叶绿素a最高值基本出现在次表层,与以往发现的该海域次表层溶解氧最大值一致,这显然与南黄海浮游植物及区域水团特性有关.2005年秋季南黄海初级生产力(C)变化在95~1 634 mg/(m2·d),平均为586 mg/(m2·d),其分布趋势显示了海洋初级生产力与海水磷浓度以及水团、海流的关系.应用初级生产力估算的浮游植物固碳强度的结果表明,我国东部近海浮游植物年总固碳量约为222Mt,约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%,为我国东部近海通过海-气界面总表观碳汇强度每年1 369万t的16.2倍,在不同的海域,浮游植物固碳量是其通过海-气界面总表观碳汇强度的倍数不同(渤海为3.0倍,黄海为6.7倍,东海为81.6倍). 相似文献
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Study on diel rhythm of chlorophyll a and photosynthesis in nearshore waters of Qingdao 总被引：1，自引：0，他引：1
ＳｔｕｄｙｏｎｄｉｅｌｒｈｙｔｈｍｏｆｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌａａｎｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｉｎｎｅａｒｓｈｏｒｅｗａｔｅｒｓｏｆＱｉｎｇｄａｏＭａｏＸｉｎｇｈｕａ，ＺｈｕＭｉｎｇｙｕａｎ，ＹａｎｇＸｉａｏｌｏｎｇ，ＨａｏＹａｗｅｉａｎｄＪｏｈｎ... 相似文献
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ＳｔｕｄｉｅｓｏｎｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌｉｎｓｈａｌｌｏｗｍｉｘｅｄｗａｔｅｒｓＭａｏＸｉｎｇｈｕａ，ＺｈｕＭｉｎｇｙｕａｎ，ＹａｎｇＸｉａｏｌｏｎｇ，ＨａｏＹａｗｅｉ，ＪｏｈｎＣｕｌｌｅｎ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔｏｂｅｒ２... 相似文献
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北部湾灯光罩网渔场时空分布与海洋环境关系分析 * 总被引：1，自引：0，他引：1
文章根据大型灯光罩网渔船调查数据和卫星遥感海面风场(Sea Surface Wind, SSW)、海表温度(Sea Surface Temperature, SST)和叶绿素a浓度(Chlorophyll a concentration, Chl a)资料, 基于广义线性模型(Generalized Linear Model, GLM)对北部湾渔业资源单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort, CPUE)进行标准化, 应用多元线性回归等方法, 对北部湾灯光罩网渔场的时空分布及其与海洋环境的关系进行了分析。结果表明, 北部湾灯光罩网渔场适宜SST为27~29℃, Chl a为0.5~1.5mg·m -3。较高资源量出现在10月份中上旬, 分布在18°—19°N及20°—21°N海域。北部湾灯光罩网渔场的时空分布与季风、19°N附近的暖水池和Chl a等环境因素有关。 相似文献
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Vertical variability in the bio-optical properties of seawater in the northern South China Sea(NSCS) including inherent optical properties(IOPs) and chlorophyll a concentration(Chl) were studied on the basis of in situ data collected in summer 2008 using an absorption/attenuation spectrophotometer. An empirical model was developed to estimate Chl profiles based on the absorption line height at long wavelengths, with a relative root mean square error of 37.03%. Bio-optical properties exhibited large horizontal and vertical spatial variability. As influenced by coastal upwelling and the Zhujiang River(Pearl River) discharge, both IOPs and Chl exhibited high values in the surface waters of the inner shelf, which tended to decrease with distance offshore. Subsurface maximum layers of IOPs and Chl were observed in the middle and outer shelf regions, along with significantly higher values of attenuation coefficients beneath this layer that rapidly increased towards the bottom. In the open ocean, both IOPs and Chl exhibited consistent variability, with the subsurface maximum layer typically located at34–84 m. Phytoplankton were found to be one of the major components in determining the vertical variability of bio-optical properties, with their vertical dynamics influenced by both physical forcing and light attenuation effects. The depth of the subsurface maximum layer was found to be closely related to the fluctuation of the oceanic thermocline and the depth of the euphotic zone, which also affected the total integrated biomass of the upper ocean. Typically high values of attenuation coefficients observed in the bottom waters of the continental shelf reflected the transport of particulate matter over the bottom boundary layer. Our results reveal large spatial differences in bio-optical profiles in response to complex marine ecodynamics in the NSCS. From the perspective of marine research, high-resolution optical measurements are clearly advantageous over conventional bottle sampling. 相似文献