基于GOCI传感器的渤海、北黄海水色要素反演研究
本文利用世界首个海色静止卫星COMS（Communication, Ocean&MeteorologicalSatellite）上搭载的GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）传感器数据，分别通过GDPS软件和ENVI软件两种方式对其进行大气校正，利用环境卫星的数据对其进行验证，从而得到最优大气校正方法。通过与环境卫星数据的检验结果表明：在与环境卫星的遥感反射率Rrs对比中，波段5和波段6上的统计相关系数分别达到0.8067和0.7384，具有高度相关性。波段8为中度相关R2=0.5393。由此可见Rrs验证结果是很令人鼓舞。叶绿素Chl-a（Chlorophyll-a），悬浮物SPM（Suspended Particulate Matte）和有色溶解有机物CDOM（Colored Dissolved Organic Matter）并称海洋水色三要素。基于Rrs的结果，通过水色算法反演出渤海与北黄海的水色产品，并利用实测数据对其进行了对比统计分析。结果显示Chl-a和CDOM与实测数据相关性极低（分别为R2<0.4, R2<0.2），而SPM配对得到了很好的对比结果R2=0.87，其平均相对误差为35％。本文中使用的实测数据均位于沿岸及近海，其结论也只能代表沿岸海域。由于在浑浊水域高浓度的SPM常常会掩盖Chl-a和CDOM在反射光谱上的信号，而成为Chl-a和CDOM低到中等水平估算的根本困难。未来的研究将致力于处理这一具有挑战性的问题。通过2013年1月至12月的GOCI水色数据可以看出，该海域具有明显的分区和季节变化特征。Chl-a、SPM和CDOM浓度分布的共同特征为：受陆源冲淡水的影响，由近岸向深海方向递减，由渤海向北黄海方向递减。季节的变动与之前大量的研究结果吻合：Chl-a浓度在3月受藻类春季大爆发影响，导致全年浓度最高，直至6月浓度最低，秋季迎来另一个Chl-a浓度小高峰期，形成Chl-a的双周期特点，符合北温带海域的生物活动特性。SPM的季节变化特征为冬高夏低，受陆源水影响，其中渤海湾和莱州湾为SPM高浓度地区。CDOM季节性特征表现为秋季高、春季低，这主要与海水动力环境不同有关。Chl-a日变动的整体趋势：一天之中1:00和5:00到6:00之间出现Chl-a浓度的两个峰值，整体处于平缓升降状态。渤海SPM日变动范围较大平均值在9~15（g/m3）之间，而黄海日变动均值只在3~5（g/m3）之间，变化范围和浓度均明显低于渤海。CDOM从00:00点开始便处于持续升高状态，这可能跟外界物理因素如风浪、潮汐和潮流等有关。最后，我们期望将来可以更好的完善GOCI传感器的大气校正部分，提取出更精准的海色数据，为各种长期性、突发性、快速变化的自然灾害预警提供数据支撑。
海洋监测;海水悬浮物;浓度分析;传感器技术
大连海洋大学
硕士
捕捞学
李颖;陈勇
2016
中文
X834;X853
53
2017-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）