渤海盐度和悬浮颗粒粒径的遥感反演及应用研究

摘要

渤海是我国近封闭的内海，海水交换能力差，盐度和悬浮物的时空分布格局受河流径流和人类活动等的影响大。本文利用实测和遥感数据，开展了盐度遥感反演研究和悬浮颗粒粒径遥感反演研究工作，得到如下结论： （1）盐度遥感反演研究方面：基于实测遥感反射率和盐度数据建立的盐度反演算法，经实测数据的检验，精度较高，均方根误差为0.833ppt（R2=0.64，e=1.9%），模型适用于现场实测遥感反射率；但由于MERIS数据在模型输入波段的噪声较大，因此算法应用于MERIS遥感数据，结果不理想。因此建立了基于MERIS数据光谱的盐度反演模型，经实测盐度数据检验，精度比较理想，适用于MERIS数据的遥感反射率，均方根误差为1.311ppt（e=3.3%）。 （2）悬浮颗粒粒径遥感反演研究方面：针对MERIS、HJ-1CCD和HY-1B三种数据的波段设置，建立了固有光学量（cp(676)或bp(676)）与颗粒粒径之间的关系式；通过两种固有光学量得到的悬浮颗粒粒径反演精度相当；在渤海湾，中值粒径的反演误差为29.1%~32.7%，而在莱州湾的反演误差为11.8%~13.4%。针对三种数据，建立了遥感反射率与悬浮颗粒粒径之间的关系式；在渤海湾，中值粒径的反演误差为20.8%~21.4%；而在莱州湾，反演误差为8.3%~17.2%；此算法更适用于MERIS遥感数据，反演结果经实测粒径数据的检验，精度较高，中值粒径平均误差为21.8%（N=14）。 （3）盐度反演算法应用于MERIS和MODIS数据，分析研究盐度时空变化特征及其制约因素。MEIRS数据获取的渤海盐度分布图显示，莱州湾盐度低，此外渤海湾沿岸区域以及辽东湾东部近岸盐度也比较低，秦皇岛、渤海中部以及渤海海峡盐度比三个湾的海水盐度高。在2004~2009年间渤海大部分区域的盐度上升；黄河冲淡水对河口邻近海域盐度的影响较大，主要影响莱州湾、渤海湾南部和黄河口偏东北区域海域，因此这些区域的盐度变化率大；渤海中部、辽东湾等区域盐度变化率不大，这是由于这些区域离黄河口较远，黄河冲淡水基本上不会对盐度变化产生影响。 粒径反演算法应用于时间序列的MERIS和MODIS数据，分析悬浮颗粒粒径的时空变化和制约因素。MERIS获取的粒径分布图显示，小粒径悬浮颗粒主要分布于莱州湾和渤海湾以及辽东湾湾底，此外东侧沿岸海区的悬浮颗粒粒径也较小，渤海中部大部分区域的悬浮颗粒粒径比较大，而渤海海峡的悬浮颗粒粒径则最大，随着离岸距离的增加，悬浮颗粒粒径变大。风速对悬浮颗粒粒径的影响很大，大风期间由于细颗粒的再悬浮，海表层悬浮颗粒粒径变小。受有机生物季节性变化的影响，渤海悬浮颗粒粒径的年变化具有明显的季节性循环特点。渤海悬浮颗粒粒径夏季大冬季小。

目录

文摘

英文文摘

声明

1. 引言

2. 盐度遥感反演模型

3. 悬浮颗粒粒径遥感反演模型

4. 盐度和悬浮颗粒粒径时空变化特征

5. 结语

参考文献

附录　悬浮泥沙遥感反演与数值模拟

致谢

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