基于GOCI传感器的渤海、北黄海水色要素反演研究

发布时间：2017-12-10 02:30

  本文关键词：基于GOCI传感器的渤海、北黄海水色要素反演研究

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【摘要】：本文利用世界首个海色静止卫星COMS(Communication,OceanMeteorological Satellite)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R20.4,R20.2),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。
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P715

【参考文献】

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本文编号：1272817