基于荧光原理的叶绿素a传感器校准方法研究     

《海洋技术学报》2024,(1)

利用传感器对水体叶绿素a 浓度进行原位测量是获取实时、连续、长时间序列数据的重要手段。本文在对RBR 传感器和ECO（Environmental Characterization Optics）传感器进行原理分析和线性度、稳定性、重复性等基本性能测试的基础上，利用单一藻种培养液和2020年南海北部海域现场数据校准传感器，并对新的传感器校准系数进行验证。结果表明：两台传感器使用新系数比原出厂系数的叶绿素a 浓度测量准确度有明显提高。RBR 传感器现场数据校准系数的计算结果与叶绿素a 标准值误差最小，平均绝对误差从1.93 μg/L 减小到0.35 μg/L，平均相对误差从55.1%减小到10.9%；ECO 传感器藻液系数明显优于出厂系数和现场数据校准系数的计算结果，平均绝对误差从1.76 μg/L 减小到0.59 μg/L，平均相对误差从50.3%减小到15.1%。传感器测量准确度的提高，可为海洋环境监测、海洋生态灾害预警等工作获取真实可靠数据提供支撑。  相似文献   

浮游植物叶绿素a含量简易测定方法的比较   总被引：17，自引：0，他引：17       下载免费PDF全文

杨彩根  宋学宏  孙丙耀 《海洋科学》2007,31(1):6-9

用乙醇、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、丙酮3种不同有机溶剂分别萃取苏州环城河水样中的浮游植物细胞叶绿素a,在分光光度计上测定其叶绿素a含量,试验数据经方差分析、Q检验,结果显示,乙醇法、DMF法的叶绿素a萃取率极显著高于丙酮(F=54.20＞F0.01(2,18)(6.01)).另用这3种萃取方法分别测定无常蓝纤维藻(Dactylococcopsis irregularis )纯培养液叶绿素a含量,通过直线回归,同样证明乙醇法、DMF法重复率较高,稳定性好,萃取率高.从安全、简便、重复性高等方面综合考虑,认为用乙醇萃取法是目前水域环境中浮游植物叶绿素a简易测定的最佳方法.  相似文献   

南海北部水体叶绿素a浓度反演的生物光学模型   总被引：2，自引：0，他引：2  

许大志  曹文熙  王桂芬 《热带海洋学报》2007,26(2):15-21

利用2003年至2005年秋季在南海多个航次的现场观测数据,研究了南海北部海区遥感反射率的变化,并分析了用于全球海洋叶绿素a浓度反演的OC2和OC4模型在本海区的适用性。结果表明,在南海北部海域,OC2和OC4模型高估了叶绿素a浓度,高估范围一般约在80%—200%之间,其中最高可达640%,即OC2和OC4模型并不适用于南海海域。在此基础上,根据现场实测的表观光学数据,利用遥感反射率比值(Rrs(433)/Rrs(555))与叶绿素a浓度的关系建立了两套能够精确反演南海北部海域叶绿素a浓度的本地化经验算法———算法1和算法2,并利用其对南海北部海域的叶绿素a浓度进行反演。结果表明,由本地化模型反演得到的叶绿素a浓度与实测的叶绿素a浓度具有较好的相关关系,其平均相对偏差分别为51%和53%,相关系数为0.75。  相似文献   

CMODIS资料提取叶绿素a浓度的反演算法研究     

毛志华  朱乾坤  龚芳  何贤强  潘德炉 《海洋学报》2006,28(3):57-63

中分辨率成像光谱仪(CMODIS)是我国“神舟3号”飞船上对地观测主载荷,是我国第一台上天的具有测量海面叶绿素a浓度能力的成像光谱仪.利用宽视场海洋水色扫描仪(SeaWiFS)反演叶绿素a浓度作为参考值建立CMODIS资料处理模型,得到三个基于蓝绿波段比值法的叶绿素a浓度反演算法,平均相对误差分别为26.6%,24%和33.5%,均方根误差分别为1.16,1.15和1.23 mg/m3.在叶绿素a浓度反演误差允许范围小于35%的条件下,比值算法的适用范围为悬浮泥沙浓度小于5 g/m3的海区.悬浮泥沙的强散射作用导致比值算法在高悬浮泥沙浓度条件下产生高估叶绿素a浓度反演值的现象;在中低悬浮泥沙浓度的海区,悬浮泥沙和浮游植物对离水辐亮度的综合作用使比值算法存在低估叶绿素a浓度的趋势.  相似文献   

The algorithms of chlorophyll-a concentration for CMODIS     

MAO Zhihu  ZHU Qiankun  GONG Fang  PAN Delu 《海洋学报(英文版)》2007,26(5):25-33

The algorithms of extracting chlorophyll-a(Chl-a) concentration have been established for Chinese moderate resolution imaging spectrometer(CMODIS) mounted on Shenzhou-3 spaceship launched on 25 March 2002.The CMODIS is an ocean color sensor with 30 visible channels and 4 infrared channels,much different from other ocean color satellites and needs new algorithms to process data.Three models of Chl-a concentration were established based on Chl-a data retrieved from sea-viewing wide field-of-view sensor(SeaWiFS),with the average relative errors of 26.6%,24%.0% and 33.5%,respectively.This practical and economic approach can be used for developing the algorithms of Chinese ocean color and temperature sensor(COCTS) on the satellite Haiyang-1 to derive the Chl-a concentration concentration distribution.The applicability of the algorithms was analyzed using some in situ measurements.Suspended sediment is the main factor influencing the accuracy of the spectral ratio algorithms of Chl-a concentration.The algorithms are suitable to using in the regions where suspended sediment concentrations(SSC) are less than 5 g/m3 under the condition of relative error of Chl-a concentration retrieval within 35%.High concentration of suspended sediment leads to the overestimate remote sensing retrieval of concentration of Chl-a,while low-middle SSCs lead to the low Chl-a concentration values using the spectral ratio algorithms.Since the accuracy of Chl-a concentration by the spectral ratio algorithms is limited to waters of Case 2,it is necessary to develop semi-analytical models to improve the performance of satellite ocean color remote sensing in turbid coastal waters.  相似文献   

中国近海初级生产力的遥感研究及其时空演化     

檀赛春  石广玉 《地理学报(英文版)》2006,16(4):447-457

1 Introduction Ocean primary productivity controls the exchange of carbon dioxide at the air-sea interface and plays an important role in the global carbon cycle and climate change. Most oceanographic research on primary productivity has focused on the ma…  相似文献   

香港海域叶绿素-a浓度的时空分布规律   总被引：10，自引：0，他引：10  

陈晓玲  李毓湘  李志林 《地理学报》2002,57(4):422-428

选取香港海域7个水环境控制区在1988－1999年期间每月或每半月定位边疆聚样的37个水质测站，每个测站选用17个水质参数，研究香港海域海岸带水体叶绿素－a浓度及其相关因子的时空分布规律。对37个测站17个参数作聚类分析，结果表明，香港海域东部由半封闭海湾组成的水域控制区，其赤潮发生频率较高；西部水域属于河口环境。多变量分析结果表明，BOD5对叶绿素－a浓度普遍存在显著性影响，氮和光照条件在东部地叶绿素－a浓度的影响比西部海域更显著，而磷以及包括盐度，温度，溶解氧和pH在内的海洋物理化学条件在西部海域有更显著的影响。在整个香港海域，年内平均最高叶绿素－a浓度主要出现在冬末春初和夏末秋初，东部海域的年平均叶绿素－a浓度一般高于西部海域。香港海域的叶绿素－a浓度普遍存在一个8－10年的周期性变化规律。  相似文献   

Statistical characteristics of chlorophyll-a concentration in Hong Kong′s coastal waters     

CHEN Xiaoling  Yok Sheung Li  LI Zhilin 《地理学报(英文版)》2002,12(3)

In this paper seven of the ten Water Control Zones (WCZs) in Hong Kong′s coastal waters with monthly or bi-weekly sampling data of 17 parameters collected at 37 monitoring stations from 1988 to 1999 were selected to analyze the spatial and temporal variations of chlorophyll-a and its influencing factors. Cluster analysis was employed to group the monitoring stations based on the structure of the data set. Multiple step regression was employed to determine the significant influencing factors of chlorophyll-a level. The results suggest that all the monitoring stations could be grouped into two clusters. Cluster I with frequent red tide incidents comprises two WCZs which aresemi-enclosed bays. Cluster II with less red tide occurrence comprises the other five WCZs in an estuarine environment in the west. For both clusters, the organic contents indicator, BOD5, was a common significant influencing factor of the chlorophyll-a level. Nitrogen and light penetration condition related to turbidity, total volatile solids and suspended solids had more influence on the cholophyll-a level in Cluster I than in Cluster II, while phosphorus and oceanographic conditions associated with salinity, temperature, dissolved oxygen and pH were more important in Cluster II than in Cluster 1. Generally, there was a higher average chlorophyll-a level in winter and autumn in a year.The chlorophyll-a level was much higher in Cluster I than in Cluster II among all seasons. Although the chlorophyll-a concentration had great variations from place to place in Hong Kong′s coastal waters, it seemed to have a common long term fluctuation period of 8-10 years with a high-low-high variation in the period in the whole region, which might be influenced by other factors of global scale.  相似文献   

基于2002-2018年MODIS数据的黄海叶绿素a时空变化研究     

田洪阵  刘沁萍  Joaquim I. Goes  Helga do Rosario Gomes  杨萌萌 《海洋通报》2020,39(1):101-110

浮游植物作为食物链的基础,对海洋生态系统具有重要影响。黄海作为我国重要的渔场,渔业资源面临枯竭的危险,因此对该区浮游植物进行研究具有重要意义。叶绿素a浓度是反映浮游植物生物量的重要指标。利用谷歌地球引擎平台对2002-2018年的MODIS Aqua叶绿素a浓度数据进行处理,并研究其时空分布与变化特征,然后结合区域气候、水文与地理特征以及海洋表面温度、风速、盐度、光合有效辐射和混合层厚度数据分析了其分布与变化的原因。研究发现:受陆源营养物质输入、近岸上升流以及黄海中央冷水团影响,叶绿素a浓度分布呈现由近岸向黄海中部递减特征;在季风、气候、水文的控制下,受风速、海洋表面温度、光合有效辐射、中央冷水团的影响,叶绿素a浓度的最大值出现在4月份,而最小值出现在6、7月份;受苏北沿岸海域海水污染和水体富营养化影响,沿岸海域盐度明显增加,海州湾叶绿素a浓度增速较大;影响黄海叶绿素a浓度变化的环境因子较复杂,除了部分月份存在显著的相关影响因子外,在全年和各季中不存在主导影响因子。  相似文献   

长春市南湖叶绿素a浓度高光谱估测模型研究   总被引：9，自引：0，他引：9       下载免费PDF全文

段洪涛  张柏  宋开山  王宗明  胥彦玲 《水科学进展》2006,17(3):323-329

利用野外高光谱仪(ASD Field Spec radiometer)在长春南湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析,通过研究水体藻类叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系,采用单波段反射率、反射率比值法和一阶微分法分别建立了叶绿素a的高光谱定量模型。结果表明:三者与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数在0.70左右,而且其显著水平P<0.01,都可以用于叶绿素a的定量遥感,其中单波段模型效果最好。为今后利用高光谱传感器在南湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础。  相似文献