基于卫星重构数据的东中国海海表温度与叶绿素浓度关系研究

发布时间：2020-08-19 17:13

【摘要】：海表面叶绿素浓度是近年来海岸带环境及灾害的研究热点,也是计算海洋初级生产力的关键所在。本文结合多源卫星遥感资料、现场观测数据,着重研究海表面温度对叶绿素浓度的影响,试图找到这两要素之间的相互关系,以期望用海表面温度来监测叶绿素浓度的变化。利用改进后的DINEOF插值方法将2003-2017年融合后的月平均与8天MODIS-Aqua与MODIS-Terra海表面温度数据与叶绿素浓度数据进行插值重构,得到不含缺测值的四组数据。重构精度(RMSE)分别达到了 0.58℃(月平均SST)、0.92mgm-3(月平均Chla)、0.73℃(8天SST)、1.13 mgm-3(8天Chla)。改进后的插值算法比原始插值算法精度(RMSE)提高约0.2mgm-3。此外与实测数据对比,重构后的数据精度也较高,8-Day海表面温度数据与2016年实测数据相比,平均相对误差仅为3%。与Kriging插值算法对比,改进后的DINEOF算法精度高出23.6%,且插值效率也高。因此重构数据集可以有效反映该海域海表面温度与叶绿素浓度。利用插值重构后的数据分别考察了海表面温度以及叶绿素浓度的时空分布特征,可以看出15年以来,海表面温度呈波动上升趋势,但上升趋势不显著;叶绿素浓度在此期间也呈现上升趋势,且上升趋势通过95%置信水平下M-K显著性检验。叶绿素浓度空间分布呈东南-西北型,浓度由东南海域向西北沿岸递增,而海温分布与其相反。月平均海表面温度与叶绿素浓度在江浙沿岸地区呈现高度正相关,相关系数达0.35,最高区域可达0.74,位于江苏北部沿岸海域;两者在东南海域呈现负相关。正负相关海域以35米等深线为界。考察两者正相关海域的叶绿素浓度与海表面温度发现,平均海温为17.97℃,平均叶绿素浓度为3.88mg/m3。春季海温升高,近岸表层海水向东流,次表层含有丰富营养盐海水上翻,导致叶绿素浓度上升。两者在高相关区域2-7月回归模型为 y=5.184*exp(-((x-25.18)/22.78)2)。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P731.11;Q945
【图文】：

07年各航测站点名称

ＭＯＤＩＳ－Ａｑｕａ与ＭＯＤＩＳ－Ｔｅｒｒａ两组卫星数据，将这两组进行融合。本文所采取融合方式逡逑为加权融合法。对同一时次的两组卫星影像求取加权平均值。逡逑本文选取２００７年４月份海表面温度数据为代表，讨论卫星数据融合效果。由图２－逡逑４可知，２００７年４月平均ＭＯＤＩＳ－Ａｑｕａ海表面温度在江苏北部沿岸，黑潮流域以及朝鲜逡逑半岛以南海域存在一定缺测，而同一时刻ＭＯＤＩＳ－Ｔｅｒｒａ海表面温度在台湾东北部黑潮附逡逑近存在两片缺测位置。逡逑——＿１丨丨丨逦ＩＩＩ逦Ｉ邋Ｉ邋Ｈ３６逡逑３３0Ｎ邋Ｉ．．．．．．．．．ｇ邋Ｉ逦馨．难季．．．．．．．一｜逦＾逡逑：邋；＞！｜＾邋Ｉ邋：ｆｒ逡逑２７°Ｎ邋逦逦

本文编号：2797356