基于深度学习的西沙永乐群岛珊瑚礁遥感信息提取          下载免费PDF全文

马珍妮  宋妍  邹亚荣  朱海天  崔松雪 《应用海洋学学报》2022,41(4):644-654

珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。  相似文献   

基于形态学和宏条形码技术的南海西沙群岛浮游动物多样性的比较分析          下载免费PDF全文

王方晗  王雷  孙婷婷  董志军 《应用海洋学学报》2022,41(2):317-327

西沙群岛是我国南海陆地面积最大的群岛,海域广阔,拥有重要的战略地位与丰富的海洋资源。为了解该海域浮游动物组成与分布特征,本研究于2019年5月在西沙群岛14个岛礁站位开展多学科综合调查,并采用形态学方法和基于18S V9测序的宏条形码技术对浮游动物样本组成进行鉴定。结果显示,此次西沙调查站位浮游动物样本的主要种类包括桡足类、软甲纲和箭虫纲,这3个类别的物种在两种鉴定方法中均具有较高的相对丰度。14个站位浮游动物平均密度为707.53±378.34 ind/m³,各站位浮游动物丰度、物种组成及优势种存在差异。形态学方法共鉴定出11门17纲18目共86个物种,18S V9分子方法鉴定出22门46纲85目共233个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),分子鉴定的物种覆盖度更高,且代表性类群相对丰度和多样性指数在大部分站位与形态学鉴定结果呈现出显著相关性,表明宏条形码技术鉴定方法与形态学鉴定方法在评价海洋浮游动物多样性方面具有较好的可比性,在我国海洋浮游动物群落监测中具有较高的应用潜力。但由于目前浮游动物的分子鉴定方法仍处于初步发展阶段,相关技术手段仍不完善,仍需多种鉴定方法结合使用,以保证浮游动物多样性鉴定的准确性。  相似文献   

海水酸化对鹿角珊瑚光谱特性影响的分析          下载免费PDF全文

刘素敏  杨顶田 《热带海洋学报》2014,(6)

海水酸化造成全球珊瑚礁严重退化,应用卫星遥感手段可以快速地对珊瑚礁进行监测。在野外做酸度对比实验具有条件不易控制、周期长等局限性。文章提出一种室内测量珊瑚光谱的方法,通过比较不同酸度梯度下珊瑚光谱的变化,为研究海水酸化对珊瑚的影响提供了一种新的思路。试验采用7.6、7.9和8.1的酸度梯度,结果表明:在pH为8.1和7.9环境条件下,珊瑚的光谱趋势大体一致,总体上珊瑚光谱波峰出现了向长波方向的红移。但是在pH为7.6的条件下,珊瑚的光谱在650~700nm之间出现一个反常的吸收谷,这是由于pH 7.6的酸度条件适宜一些藻类生长,藻类附着在珊瑚表面,从而影响了其光谱特性。  相似文献   

海南铜鼓岭国家级自然保护区海域珊瑚的分布及其健康状况评价   总被引：1，自引：0，他引：1  

李元超  陈海洲  郑新庆  王道儒 《台湾海峡》2014,(4):539-545

沿铜鼓岭国家级自然保护区海岸南北两侧沿岸布设8个站位,采用断面监测法调查了珊瑚的种类多样性、覆盖率、死亡率和补充量等指标,并利用健康指数（CI）评估了铜鼓岭珊瑚礁生态系统的健康状况和遭受环境压力的程度.本次调查共发现铜鼓岭造礁石珊瑚11科23属40种,软珊瑚8种,造礁石珊瑚和软珊瑚覆盖率分别为13.8%和19.4%,该海域珊瑚礁生态系统保存较为完好和健康.铜鼓岭珊瑚的覆盖率呈现明显的空间分布特征,北侧珊瑚覆盖率为0.1%～9.8%之间,远低于南侧的水平（8.1%～66.1%）.从珊瑚补充量来看,铜鼓岭北侧珊瑚的恢复能力基本为零,而铜鼓岭以南的区域可以有0.4个/m^2珊瑚新个体.通过比较2006年以来珊瑚种类、覆盖率、死亡率、补充量、健康指数等方面的调查数据,认为铜鼓岭保护区的珊瑚礁生态系统得到有效保护,珊瑚礁生态系统处于健康状态.  相似文献   

珊瑚生长率重建西沙海域中晚全新世海温变化   总被引：2，自引：0，他引：2  

张会领  余克服  施祺  严宏强  刘国辉  陈特固 《第四纪研究》2014,34(6)

珊瑚生长率是记录海洋表层海水温度(SST)的重要指标之一.本文在测量西沙永兴岛海域1个现代滨珊瑚(Porites lutea)和4个中-晚全新世滨珊瑚样品生长率基础上,定量重建了中晚全新世5个特征时段的SST:1887 ～ 2007A.D.(27.27℃)、1993～1936a B.P.(26.73℃)、2985～ 2904a B.P.(26.5℃)、4004～3962a B.P.(26.8℃)和5514～5398a B.P.(27.0℃).这些结果表明5.5～ 1.9ka B.P.期间西沙海域SST总体上呈下降趋势,与中国大陆的平均温度基本同步变化.西沙海域中晚全新世SST的降低趋势受东亚夏季风强度减弱的控制,也可能与这一时期逐渐活跃的ENSO存在联系,而岁差引起的北半球太阳辐射量的减少可能是SST变化的根本驱动因素.  相似文献   

Reef status in the Rasfari region (North Malé Atoll,Maldives) five years before the mass mortality event of 1998     

Carla Morri  Stefano Aliani  Carlo Nike Bianchi 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2010

The Maldives was severely hit by massive coral bleaching and subsequent mortality in 1998. The results of reef monitoring in the following years have supported contrasting views about their recovery potential, partly because of the scarcity of information on the situation before 1998. Quantitative data on coral assemblages collected in 1993 in the Rasfari region (North Malé Atoll) may provide a base-line for the evaluation of the present status of the Maldivian reefs. Five years before the 1998 mortality, most coral communities appeared to be similar, in terms of both coral cover and growth-form composition, to those described in 1958 and 1964, notwithstanding increased human pressure and local events such as minor bleaching episodes in 1987 and crown-of-thorns starfish (COTS) attacks in 1989. Three lessons can be learnt from these results to help to understand the present situation, some ten years after the 1998 mass mortality. First, Maldivian reefs proved in the past to be capable of maintaining flourishing coral life despite various disturbances. Second, four years had been sufficient for complete reef recovery after a (minor) bleaching event. Third, recovery after both COTS attack and bleaching follows a predictable path suggesting that the presence of a three-dimensional community structure, which should reduce post settlement mortality of coral recruits, is essential for rapid coral recovery. As coral recruitment remains high and large tabular Acropora colonies are now reappearing, it is expected that Maldivian reefs should return to their original condition within the next few years.  相似文献   

Diel variation of benthic respiration in a coral reef sediment (Reunion Island,Indian Ocean)     

Jacques Clavier  Laurent Chauvaud  Pascale Cuet  Clémentine Esbelin  Patrick Frouin  Dorothée Taddei  Gérard Thouzeau 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2008

Oxygen and total dissolved inorganic carbon (DIC) fluxes at the water–sediment interface were measured using benthic chambers to assess the short-term variations of community respiration (CR) in the back reef sediments of Reunion Island (Indian Ocean). Benthic CR had a daily cycle of minimal (6:00 AM) and maximal values (6:00 PM), showing increases of oxygen and DIC fluxes of 2.8- and 3.8-fold, respectively. Average CR values were observed at midday and midnight. The evolution of fluxes was positively related to oxygen concentration in ambient water, but not to temperature changes. In the study area, high daytime primary production augments the amount of energy available for community metabolism and increases benthic respiration. The benthic communities are therefore subjected to short-term variable environmental conditions with oxygen supersaturation during the day, and moderately hypoxic conditions at the end of the night.  相似文献   

南海珊瑚礁光学浅水海域多光谱遥感水深反演     

汪万智  邹欣庆  李海宇 《高校地质学报》2022,28(5):758-767

海洋水深信息对研究珊瑚礁海域资源与环境具有重要作用。南海珊瑚礁海域测深数据受多种条件限制施测困难,在时间与空间方面数量非常有限。文章针对南海岛礁海域以I类水体为主导的海水光学特性,以南沙群岛库归沙洲海域为例,使用Sentinel-2多光谱卫星遥感影像和同期过境的MODIS卫星数据,构建底质光谱,采用半分析半经验模型计算海水表面遥感反射率与海水叶绿素浓度,通过对数比值模型进行该地区光学浅水海域遥感水深反演分析,并进一步通过多时相反演水深融合提升精度。经与多波束实测水深数据验证,研究区域反演水深总体均方根误差和平均相对误差分别为2.68 m 和9.99%。该方法通过叶绿素浓度推演部分海水光学特性,可以从多光谱卫星影像中快速获取南海岛礁光学浅水海域初步水深信息,供相关海洋领域分析与应用。  相似文献   

多目标珊瑚岛礁地貌遥感信息提取方法——以西沙永乐环礁为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

周旻曦  刘永学  李满春  孙超  邹伟 《地理研究》2015,34(4)

南海珊瑚岛礁资源极为丰富,实时、快速、高效、准确地获取大范围珊瑚岛礁地貌遥感信息具有现实意义.研究提出了一种双尺度转化下的模型与数据混合驱动的岛礁地貌信息提取框架,并设计了珊瑚岛礁地貌分类体系及相应技术流程:首先采用自上而下模型驱动的GVF Snake模型进行宏观地理分带的粗分割,然后采用自下而上数据驱动的云影极值抑制下多阈值OTSU分类算法进行微观地貌类型的精细分类,最终利用区域生长算法提取离散分布的暗沙、暗滩等浅水地貌单元.针对西沙永乐环礁利用CBERS-02B数据进行实验,精度验证表明:珊瑚岛礁地貌遥感信息提取方法总体精度优于经典数据驱动的监督分类算法,且具有抗噪能力强、顾及空间拓扑关系、自动灵活等特点.  相似文献   

UTEVA树脂分离纯化珊瑚中铀、钍的改进研究     

汤震宇  瞿建国  张安余  李秀保  杜金洲 《海洋学报》2022,44(2):11-20

珊瑚是记录海洋环境变化信息的载体之一,测定其U/Ca比值可重建海水温度或测定Th/U同位素比值可计算年龄重建海平面高度等.准确测定珊瑚中U、Th含量及同位素比值是提取所记载的海洋环境变化信息的前提,其难点在于高Ca基体分离和痕量U、Th富集纯化.基于此,本研究拟采用UTEVA树脂改进了一步富集分离珊瑚中U、Th的前处理...  相似文献