黄渤海悬浮颗粒物粒径遥感反演研究

摘要

悬浮颗粒物粒径是重要的海洋光学参数，在以悬浮颗粒物为主的黄渤海海域，对水体生物，化学过程等起着重要的作用，对其含量和分布特征研究有助于加深对黄渤海生态环境的认识，该参数的卫星遥感反演也对海洋光学与水色遥感研究具有重要意义。本文针对悬浮颗粒物粒径与遥感反射率之间的关系，主要做了以下几个方面工作:
　　(1)利用201405、201411以及201508三个航次匹配的实测光学数据，分别建立了基于GOCI、MODIS以及MERIS三种卫星波段设置的遥感反射率单波段或波段比与悬浮颗粒物粒径D25、D50以及D75之间的反演模型，对模型进行反演精度检验以及敏感性分析并对异常数据分布进行初步分析。整体而言，基于GOCI、MODIS卫星波段设置建立的模型优于MERIS，反演的D25、D50模型优于D75模型。
　　(2)基于GOCI卫星月合成数据反演出粒径时空分布图，将反演数据与实测数据进行精度经验，并分析三种粒径的月变化以及近三年变化趋势，结果表明，三种粒径反演的粒径在低值区以及高值区反演误差较大，中间部分反演误差较小，从沿岸到深海粒径以及粒径变化幅度逐渐增大，上半年粒径低于下半年，近三年变化较小，无明显变化规律。
　　(3)基于实测数据，研究了悬浮颗粒物体积浓度、粒子数浓度、粒径等光学参量与固有光学参数（主要是衰减系数和颗粒物后向散射系数）之间的关系;对参数进行光谱建模，并讨论了模型的适用性。结果表明，悬浮颗粒物后向散射系数与各光学参数相关性较好，衰减系数与体积浓度以及粒子数浓度相关性较好，与粒径相关性较差。

目录

声明

符号与缩写词含义

摘要

第一章 引言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 本文研究内容

第二章 研究区域及方法

2．1 研究区域介绍

2．1．1 渤海

2．1．2 黄海

2．2 测量站位

2．3 测量仪器及方法

2．3．1 LISST

2．3．2 Profiler

2．3．3 测量方法

2．4 遥感卫星

2．4．1 GOCI

2．4．2 MODIS

2．4．3 MERIS

第三章 悬浮颗粒物粒径遥感反演模型

3．1 水体生物光学参数

3．2 悬浮颗粒物粒径遥感反演模型

3．2．1 遥感反射率与粒径相关关系

3．3 遥感卫星反演算法

3．3．1 基于遥感卫星波段设置建模

3．3．2 基于遥感卫星波段设置验证

3．3．3 模型敏感性检验

3．4 本章小结

第四章 GOCI卫星数据应用

4．1 卫星反演数据与实测数据对比

4．2 悬浮颗粒物粒径的时空变化

4．2．1 悬浮颗粒粒径月变化

4．2．2 悬浮颗粒粒径近三年变化比较

4．3 本章小结

第五章 固有光学特性与悬浮颗粒物粒径的关系

5．1 颗粒物后向散射系数

5．1．1 颗粒物后向散射与生物光学参数

5．1．2 粒子后向散射与悬浮颗粒物粒径

5．2 衰减系数

5．2．1 衰减系数与体积浓度

5．2．2 衰减系数与悬浮颗粒物粒径

5．3 本章小结

第六章 全文总结

6．1 本文的主要结论

6．2 创新点

6．3 有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢