曹妃甸近岸海域悬浮泥沙浓度遥感动态监测与分析

发布时间：2020-08-21 16:49

【摘要】：悬浮泥沙浓度是海洋水体水质评价的重要参数之一,然而,传统的悬浮泥沙调查方法是用船逐点采样、分析,存在调查速度慢、周期长,覆盖范围小,同步站点少等缺点,很难用于对大面积水域的悬浮泥沙含量连续同步的准确监测。利用遥感技术手段反演水体的悬浮泥沙浓度具有方便、快速、准确、周期性强的特点。目前,遥感技术已成为近岸二类水体悬浮泥沙浓度反演与动态分析的重要技术手段。 本文以野外水体悬浮泥沙浓度、光谱观测数据为依据,建立曹妃甸近岸海域悬浮泥沙遥感反演模型,采用两期MODIS遥感数据,对近岸水体悬浮泥沙浓度实现遥感定量动态监测。主要开展的工作有： 1)对实测的各站点悬浮泥沙光谱数据进行处理,计算各站点悬浮泥沙的遥感反射率。 2)分析悬浮泥沙遥感反射率的光谱特征,根据MODIS传感器的波段设置计算各站点悬浮泥沙浓度与MODIS中心波段遥感反射率的相关关系,选取遥感反演的敏感因子,建立悬浮泥沙浓度和各敏感因子遥感反射率之间的统计回归模型,通过对反演模型的精度评定,确定研究区近岸海域悬浮泥沙浓度的定量反演模型。 3)利用两期MODIS遥感数据,运用定量反演模型对曹妃甸近岸海域表层悬浮泥沙浓度进行反演与动态分析。 取得的主要成果和结论： 1)悬浮泥沙水体的光谱反射率随着悬沙浓度的增加而增大,并且悬沙水体光谱曲线具有双峰特征(550-600nm和790-830nm)；两年数据中l波段和2波段以及组合波段Band1/Band4对悬浮泥沙浓度较为敏感,特别是Band1/Band4,相关系数最高。 2)利用2008年和2009年两期光谱观测数据,建立悬浮泥沙浓度和遥感反射率之间的统计回归模式,结果显示,波段组合Band1/Band4的二次多项式模型的相关系数最高,分别为0.886、0.976;通过对反演模型进行精度评定,2008年和2009年均方根误差RMSE分别为5.6 mg/1和5.08mg/1。 3)通过对两期MODIS数据的反演结果进行对比分析得出,2008年研究区内泥沙浓度以(0-10)mg/1为主,而2009年研究区内泥沙浓度以(10-20)mg/1为主；2008年到2009年间,随着港口规模的不断扩大,港口附近的悬浮泥沙浓度明显增加,从2008年的以(20-30)mg/1浓度为主,2009年转变为以40mg/l以上的浓度为主。 通过以上所开展的工作以及所取得的结论,为研究该地区港口建设与悬浮泥沙运移相互作用以及进行海洋水动力环境数值模拟提供参数,同时也为该地区的经济发展和环境保护提供科学决策依据。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP79;P714.1
【图文】：

遥感传感器接收到的信号包含了水色要素反演所需要的有用信息和大气散射所产生的噪声。这些信息主要由水体后向散射的离水辐射、大气对太阳光散射和水面产生的镜面反射三部分贡献 (Sathyendranath，2000)[37]。水体辐射传输模式如图2.1所示:a.经过大气散射以后又进入传感器的太阳光，包括经由水面反射和未到达水面的部分;b.入射到水面后，直接发生境面反射而进入到传感器的太阳光;c.太阳光离开水面后，进入传感器的上行光，也是总信号中唯一包含水体信息的部分。遥感器令入绷九介厂应丫‘丫幸二。·/一，浦厂/效夫\犷水图2.1水体辐射传输模式在传感器接收的所有信号中，太阳光离开水面后，进入传感器的上行光约占传感器

业最密集、经济实力最强的区域。京、津、唐地区的国际化程度、技术地位、流通职能等构成对港口及临港工业巨大的推动力，京津唐重工业函需一个深水港作为其能源、原材料的进出口港[53】。图3.1为曹妃甸的地理位置图。图3.1曹妃甸地理位置图3.1.2气象条件l)气温与降水条件曹妃甸属于大陆性季风气候，具有明显的暖温带半湿润季风气候特征。极端最高气温36.3℃，极端最低气温一20.9℃，多年年平均气温11.4℃。多年年平均降水量554.9~，

浮泥沙水体的光谱数据测量并对悬浮泥沙水体进行了采样。2009年6月20日至6月25日，在曹妃甸近岸海域布设4个剖面共49个站点，分别对这些站点的悬浮泥沙水体光谱数据进行测量并对悬浮泥沙水体进行了采样。各站点的位置分布如图3.4所示。四 四个剖面测点在影像上分布情况况...黔… ;;;图3.4悬浮泥沙水体测量点位分布图

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 毛梅丽;遥感技术在舟山新区海洋资源开发中的应用[D];浙江海洋学院;2012年

本文编号：2799622