联合浮标与卫星数据的赤潮预警与决策服务 ——以浙江近岸海域为例
发布时间：2021-01-18 10:17
赤潮是我国近岸海域多发的自然灾害之一,科学地了解赤潮的发生规律、进行实时准确地预警预报、灾害验证以及时空变化监控对于赤潮的应急决策至关重要。本文选取浙江近岸海域高浊度、复杂多变的水体为研究对象,结合数据挖掘、地理信息系统、遥感反演等技术,旨在从真正意义上实现点（浮标监测）、线（船舶监测）、面（遥感监测）多源数据的融合应用,探索一个切实可行的技术框架与方法体系用于浙江近岸海域赤潮灾害的预警与决策服务。本文的研究内容具体为:（1）赤潮灾害监测大数据时空分析与关联规则挖掘。针对海洋环境监测领域存在的海量数据利用率不高的问题,本文对15年长时序的船舶监测数据进行了 SOM神经网络和相关性分析,并结合资料分析识别了赤潮特征因子（pH、溶解氧与叶绿素a）和环境限制因子（温度、盐度、降雨、强风）,再利用多维关联规则挖掘算法提取了不同海域不同时段赤潮暴发时这些关键因子所处的状态,为赤潮的预警预报提供科学的时空判据。（2）考虑时间序列相似性的赤潮灾害实时预警预报。考虑到船舶监测和卫星遥感监测在赤潮实时预警上的瓶颈,本文基于实时浮标监测数据提出了一种基于特征点的分段赤潮预警时间序列相似性度量算法,该算法与...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２０１５年我国沿海发现赤潮次数和累计面积月度分布（国家海洋局，２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｒｅｄ?ｔｉｄｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１５?（ＳＯＡ，?２０１５）??
次趋势性年度监测，主要包括水质、沉积物和生物王大块内容。趋势性监测站点覆盖整??个浙江近岸海域，监测站位数量从２００２年至２０１６年根据调查任务及站位优化的目的存??在一定的调整，总体上呈现逐年增加的趋势。图１．３是２０１５年的３３９个监测站点的分??布图，从图中可Ｗ看出篮测站点整体分布较为均匀，但在人类活动较为频繁的近岸海域??（如杭州湾、王口湾、象山潜尊）站点布设较远岸更为密集，另外有较多监测站点分布??在浙狂省海域区划的边界上。??２２??
ｃ＾?Ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ??图１．２浮标监测站点分布图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?１７?Ｂｕｏｙｓ?ｉｎ?Ｚｈｅｊｉａｎｇ?Ｃｏａｓ化?１?Ｗａｔｅｒｓ??（２）船舶现场监测??本研究中采用的船舶现场监测数据来源于浙江省海洋环境监测预报中吃、，主要包括??趋势性监测和赤潮监控区监测。??ａ）趋势性监测??趋势性监测数据来源于各级海洋环境监测中记于每年３、５、８、１０月期间开展的４??次趋势性年度监测，主要包括水质、沉积物和生物王大块内容。趋势性监测站点覆盖整??个浙江近岸海域，监测站位数量从２００２年至２０１６年根据调查任务及站位优化的目的存??在一定的调整，总体上呈现逐年增加的趋势。图１．３是２０１５年的３３９个监测站点的分??布图，从图中可Ｗ看出篮测站点整体分布较为均匀，但在人类活动较为频繁的近岸海域??（如杭州湾、王口湾、象山潜尊）站点布设较远岸更为密集，另外有较多监测站点分布??在浙狂省海域区划的边界上。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]深圳近岸海域氮、磷营养盐变化趋势及其与赤潮发生的关系[J]. 桓清柳,庞仁松,周秋伶,冷科明. 海洋环境科学. 2016(06)
[2]MODIS/Terra辅助的HJ-1B CCD1数据悬浮泥沙浓度反演研究[J]. 李文凯,曾群,田礼乔,张海东,孙兆华,余永明. 华中师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]浙江省海洋水质浮标在线监测系统构建及应用[J]. 赵聪蛟,孔梅,孙笑笑,周燕. 海洋环境科学. 2016(02)
[4]基于6S模型的GF-1卫星影像大气校正及效果[J]. 刘佳,王利民,杨玲波,滕飞,邵杰,杨福刚,富长虹. 农业工程学报. 2015(19)
[5]氮磷比对赤潮异弯藻富集多溴联苯醚的影响[J]. 葛蔚,尹逊栋,王政军,柴超. 水产科学. 2015(03)
[6]盐度和光照强度对赤潮异弯藻增长的效应[J]. 刘青,张默,王仁锋,李双宇,刘冰莉,任鸿宁. 海洋湖沼通报. 2015(01)
[7]渤海西部2次赤潮过程的气象因子对比分析[J]. 段宇辉,王文,景华,郭志强. 海洋预报. 2015(01)
[8]温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究[J]. 王燕,宋洪军,李艳,李瑞香. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(01)
[9]南海海域MODIS-Aqua叶绿素浓度产品的精度对比和区域性算法修正[J]. 赵文静,曹文熙,王桂芬,胡水波,林俊芳,许占堂. 光学精密工程. 2014(11)
[10]赤潮灾害应急决策支持系统的概念设计[J]. 李炳南,赵冬至,蒋雪中,杨建洪,文世勇,陈艳拢,张永丰,张万磊. 海洋环境科学. 2014(03)
博士论文
[1]近海碳通量遥感信息的可视化构形与时空过程表达[D]. 方磊.浙江大学 2015
[2]浙江近岸海域海洋生态环境时空分析及预测关鍵抆术研究[D]. 曹敏杰.浙江大学 2015
[3]东海原甲藻和米氏凯伦藻种间竞争对海水温度变化的响应机制[D]. 沈盎绿.华东师范大学 2014
[4]基于EMD的时间序列预测混合建模技术及其应用研究[D]. 熊涛.华中科技大学 2014
[5]东海典型赤潮藻种群动态的数值模拟[D]. 孙科.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[6]苕溪流域地表水水质综合评价与非点源污染模拟研究[D]. 李伟.浙江大学 2013
[7]长江口及邻近海域浮游植物生长温度效应研究[D]. 杨庶.中国海洋大学 2013
[8]煤矿瓦斯监测多传感器信息融合与知识发现研究[D]. 朱世松.中国矿业大学 2013
[9]中国近海赤潮/绿潮多发海域稳定同位素组成分析[D]. 王海霞.大连海事大学 2012
[10]基于固有光学量的东海赤潮遥感提取算法研究[D]. 雷惠.浙江大学 2011
硕士论文
[1]淡水藻类对磷、铁的协同吸收及增殖过程研究[D]. 骆科枢.广东工业大学 2015
[2]2007-2012年浙南洞头沿海赤潮与气象关系研究[D]. 符生辉.兰州大学 2015
[3]赤潮藻种群间竞争过程中稳定同位素组成变化[D]. 路琳.大连海事大学 2013
[4]太湖流域浙江片区典型山区及平原型河流氮磷生态阈值评估[D]. 郭茹.浙江大学 2013
[5]几类赤潮生物种群模型的变结构控制[D]. 梅光.辽宁师范大学 2013
[6]温度、光照对东海几种典型赤潮藻生长及硝酸还原酶活性的影响[D]. 丁雁雁.中国海洋大学 2012
[7]典型赤潮藻对氮磷营养要素的响应[D]. 梁瑜.暨南大学 2010
[8]氮、磷等环境因子对有害赤潮生物海洋卡盾藻的生理生态效应[D]. 李斌.暨南大学 2009
[9]海洋细菌调控赤潮藻生长、产毒作用的实验研究[D]. 苏建强.厦门大学 2002
本文编号：2984775
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２０１５年我国沿海发现赤潮次数和累计面积月度分布（国家海洋局，２０１５）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｒｅｄ?ｔｉｄｅｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１５?（ＳＯＡ，?２０１５）??
次趋势性年度监测，主要包括水质、沉积物和生物王大块内容。趋势性监测站点覆盖整??个浙江近岸海域，监测站位数量从２００２年至２０１６年根据调查任务及站位优化的目的存??在一定的调整，总体上呈现逐年增加的趋势。图１．３是２０１５年的３３９个监测站点的分??布图，从图中可Ｗ看出篮测站点整体分布较为均匀，但在人类活动较为频繁的近岸海域??（如杭州湾、王口湾、象山潜尊）站点布设较远岸更为密集，另外有较多监测站点分布??在浙狂省海域区划的边界上。??２２??
ｃ＾?Ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ??图１．２浮标监测站点分布图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?１７?Ｂｕｏｙｓ?ｉｎ?Ｚｈｅｊｉａｎｇ?Ｃｏａｓ化?１?Ｗａｔｅｒｓ??（２）船舶现场监测??本研究中采用的船舶现场监测数据来源于浙江省海洋环境监测预报中吃、，主要包括??趋势性监测和赤潮监控区监测。??ａ）趋势性监测??趋势性监测数据来源于各级海洋环境监测中记于每年３、５、８、１０月期间开展的４??次趋势性年度监测，主要包括水质、沉积物和生物王大块内容。趋势性监测站点覆盖整??个浙江近岸海域，监测站位数量从２００２年至２０１６年根据调查任务及站位优化的目的存??在一定的调整，总体上呈现逐年增加的趋势。图１．３是２０１５年的３３９个监测站点的分??布图，从图中可Ｗ看出篮测站点整体分布较为均匀，但在人类活动较为频繁的近岸海域??（如杭州湾、王口湾、象山潜尊）站点布设较远岸更为密集，另外有较多监测站点分布??在浙狂省海域区划的边界上。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]深圳近岸海域氮、磷营养盐变化趋势及其与赤潮发生的关系[J]. 桓清柳,庞仁松,周秋伶,冷科明. 海洋环境科学. 2016(06)
[2]MODIS/Terra辅助的HJ-1B CCD1数据悬浮泥沙浓度反演研究[J]. 李文凯,曾群,田礼乔,张海东,孙兆华,余永明. 华中师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]浙江省海洋水质浮标在线监测系统构建及应用[J]. 赵聪蛟,孔梅,孙笑笑,周燕. 海洋环境科学. 2016(02)
[4]基于6S模型的GF-1卫星影像大气校正及效果[J]. 刘佳,王利民,杨玲波,滕飞,邵杰,杨福刚,富长虹. 农业工程学报. 2015(19)
[5]氮磷比对赤潮异弯藻富集多溴联苯醚的影响[J]. 葛蔚,尹逊栋,王政军,柴超. 水产科学. 2015(03)
[6]盐度和光照强度对赤潮异弯藻增长的效应[J]. 刘青,张默,王仁锋,李双宇,刘冰莉,任鸿宁. 海洋湖沼通报. 2015(01)
[7]渤海西部2次赤潮过程的气象因子对比分析[J]. 段宇辉,王文,景华,郭志强. 海洋预报. 2015(01)
[8]温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究[J]. 王燕,宋洪军,李艳,李瑞香. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(01)
[9]南海海域MODIS-Aqua叶绿素浓度产品的精度对比和区域性算法修正[J]. 赵文静,曹文熙,王桂芬,胡水波,林俊芳,许占堂. 光学精密工程. 2014(11)
[10]赤潮灾害应急决策支持系统的概念设计[J]. 李炳南,赵冬至,蒋雪中,杨建洪,文世勇,陈艳拢,张永丰,张万磊. 海洋环境科学. 2014(03)
博士论文
[1]近海碳通量遥感信息的可视化构形与时空过程表达[D]. 方磊.浙江大学 2015
[2]浙江近岸海域海洋生态环境时空分析及预测关鍵抆术研究[D]. 曹敏杰.浙江大学 2015
[3]东海原甲藻和米氏凯伦藻种间竞争对海水温度变化的响应机制[D]. 沈盎绿.华东师范大学 2014
[4]基于EMD的时间序列预测混合建模技术及其应用研究[D]. 熊涛.华中科技大学 2014
[5]东海典型赤潮藻种群动态的数值模拟[D]. 孙科.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[6]苕溪流域地表水水质综合评价与非点源污染模拟研究[D]. 李伟.浙江大学 2013
[7]长江口及邻近海域浮游植物生长温度效应研究[D]. 杨庶.中国海洋大学 2013
[8]煤矿瓦斯监测多传感器信息融合与知识发现研究[D]. 朱世松.中国矿业大学 2013
[9]中国近海赤潮/绿潮多发海域稳定同位素组成分析[D]. 王海霞.大连海事大学 2012
[10]基于固有光学量的东海赤潮遥感提取算法研究[D]. 雷惠.浙江大学 2011
硕士论文
[1]淡水藻类对磷、铁的协同吸收及增殖过程研究[D]. 骆科枢.广东工业大学 2015
[2]2007-2012年浙南洞头沿海赤潮与气象关系研究[D]. 符生辉.兰州大学 2015
[3]赤潮藻种群间竞争过程中稳定同位素组成变化[D]. 路琳.大连海事大学 2013
[4]太湖流域浙江片区典型山区及平原型河流氮磷生态阈值评估[D]. 郭茹.浙江大学 2013
[5]几类赤潮生物种群模型的变结构控制[D]. 梅光.辽宁师范大学 2013
[6]温度、光照对东海几种典型赤潮藻生长及硝酸还原酶活性的影响[D]. 丁雁雁.中国海洋大学 2012
[7]典型赤潮藻对氮磷营养要素的响应[D]. 梁瑜.暨南大学 2010
[8]氮、磷等环境因子对有害赤潮生物海洋卡盾藻的生理生态效应[D]. 李斌.暨南大学 2009
[9]海洋细菌调控赤潮藻生长、产毒作用的实验研究[D]. 苏建强.厦门大学 2002
本文编号：2984775
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