南海北部香港海域海水盐度遥感反演模型
发布时间：2021-01-11 01:32
海洋表层盐度是描述海洋物理状态的一个重要参量,研究其分布和变化规律对了解海洋自身特性以及海洋在海-气这一复杂系统中的作用有着重要意义。论文从海表盐度遥感反演机理出发,充分考虑近岸海域的复杂状况及环境影响要素,利用BP神经网络等数学分析方法提取和集成盐度波谱特征敏感信息,从而建立海洋表面盐度遥感反演模型,并探讨了不同季节盐度遥感反演模型的适用情况及调整。论文的主要工作和成果如下:1、以环境复杂多变的近岸海域为研究区域,分析其盐度的潜在影响因子,并就其在盐度遥感探测过程所起的作用与贡献进行筛选与权重分级,选取高敏感因子作为反演模型的输入参数,优化盐度遥感反演模型的结构与精度。结果发现,盐度影响因子温度和总氮含量与盐度的变化密切相关,其相关系数分别达到0.69、0.79,尤其是总氮,在春夏秋三季与盐度相关性更高,相关系数均在0.86以上,并利用对总氮敏感的ETM蓝光波段对盐度进行遥感反演,所得结果比较理想。这表明总氮与盐度密切相关,在光学遥感研究中完全可以用总氮含量来反映近岸海域海水的盐度,为盐度的遥感监测提出了另一方向。2、盐度影响因子复杂多样,单一因子反演无法满足对盐度反演应用的精度要求...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区域及样点分布图
图 4.2 ETM 热红外 b6波段反演海温与实测海温对比4.2.2 悬浮颗粒物在近岸海域，尤其是河流入海口，淡水径流带来大量的颗粒悬浮物，使其附近海水中固体悬浮物明显增大，此时固体悬浮物含量越大，代表注入的淡水量越大，相应区域内的海水盐度降低。悬浮颗粒物质是影响海洋水色的重要物质之一，这些物质的光谱特性和物质的自然颜色成份、大小分布一样，是多种多样的。陈雯扬等[39]通过现场水上光谱测量和统计分析，得出以下结论：（1）近海水体反射率光谱具有“双峰”现象，较低浓度水体第一个反射峰在 580 nm 左右，较高浓度水体的第一个反射峰出现在 560~720 nm；第二个反射峰稳定在 810 nm 左右。（2）选择 815 nm 波段，基于最小二乘法建立了与泥沙浓度的关系，经验证发现反射率与泥沙浓度对数的回归方程拟合效果最好，即指数方程优于线性方程。（3）选择 R815/R555波段比
感反演结果表明： ETM 第 6 波段低增益和高增益方式反演的地表温度 Ts1、Ts2与实测温度 T 高度相关，相关系数达到 0.69 以上，尤其是高增益方式反演得到的地温 Ts2比低增益方式反演的 Ts1更接近真实温度 T，其与实测温度 T 的相关系数达到 0.90，且误差均在 0.5K 以下。基于上述理论与数据支持，研究利用 2009 年香港海域全年数据进行统计分析，探索盐度与其一级影响因子温度的定量关系，并试图建立其与 ETM 第 6 波段之间的单因子定量反演模型。（1）实测温度与盐度的关系利用研究区 36 个测点 2009 年 12 个月的共 432 个数据进行分析。首先对温度进行正态分布检验，剔除观测异常值。研究使用 Q-Q 图分析温度取值的正态分布情况，如图 4.3 所示，温度（T）取值范围 289.1K-303.8K，平均值 297.2K。根据 Q-Q 正态分析结果，log 形式的温度取值基本符合正态分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高光谱数据的东海近海悬浮泥沙浓度估测研究[J]. 陈雯扬,许惠平. 水运工程. 2010(02)
[2]基于TM影像的太湖夏季悬浮物和叶绿素a浓度反演[J]. 李云亮,张运林. 遥感信息. 2008(06)
[3]水体氮磷高光谱遥感实验研究初探[J]. 龚绍琦,黄家柱,李云梅,陆皖宁,王海君,王国祥. 光谱学与光谱分析. 2008(04)
[4]海表面盐度遥感技术的发展与应用[J]. 王杰,矫玉田,曹勇,史久新. 海洋技术. 2006(03)
[5]基于中巴地球资源1号卫星的太湖表层水体水质遥感[J]. 雷坤,郑丙辉,王桥. 环境科学学报. 2004(03)
[6]单窗算法的大气参数估计方法[J]. 覃志豪,LI Wenjuan,ZHANG Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner. 国土资源遥感. 2003(02)
[7]用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法[J]. 覃志豪,Zhang Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner. 地理学报. 2001(04)
[8]应用遥感技术监测和评价太湖水质状况[J]. 王学军,马廷. 环境科学. 2000(06)
[9]应用TM数据估算沿岸海水表层时绿素浓度模型研究[J]. 陈楚群,施平,毛庆文. 环境遥感. 1996(03)
[10]利用微波辐射计航空遥测海水盐度的研究[J]. 刘锡安,刘为肖,谭世祥. 河北工学院学报. 1993(01)
本文编号：2969803
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区域及样点分布图
图 4.2 ETM 热红外 b6波段反演海温与实测海温对比4.2.2 悬浮颗粒物在近岸海域，尤其是河流入海口，淡水径流带来大量的颗粒悬浮物，使其附近海水中固体悬浮物明显增大，此时固体悬浮物含量越大，代表注入的淡水量越大，相应区域内的海水盐度降低。悬浮颗粒物质是影响海洋水色的重要物质之一，这些物质的光谱特性和物质的自然颜色成份、大小分布一样，是多种多样的。陈雯扬等[39]通过现场水上光谱测量和统计分析，得出以下结论：（1）近海水体反射率光谱具有“双峰”现象，较低浓度水体第一个反射峰在 580 nm 左右，较高浓度水体的第一个反射峰出现在 560~720 nm；第二个反射峰稳定在 810 nm 左右。（2）选择 815 nm 波段，基于最小二乘法建立了与泥沙浓度的关系，经验证发现反射率与泥沙浓度对数的回归方程拟合效果最好，即指数方程优于线性方程。（3）选择 R815/R555波段比
感反演结果表明： ETM 第 6 波段低增益和高增益方式反演的地表温度 Ts1、Ts2与实测温度 T 高度相关，相关系数达到 0.69 以上，尤其是高增益方式反演得到的地温 Ts2比低增益方式反演的 Ts1更接近真实温度 T，其与实测温度 T 的相关系数达到 0.90，且误差均在 0.5K 以下。基于上述理论与数据支持，研究利用 2009 年香港海域全年数据进行统计分析，探索盐度与其一级影响因子温度的定量关系，并试图建立其与 ETM 第 6 波段之间的单因子定量反演模型。（1）实测温度与盐度的关系利用研究区 36 个测点 2009 年 12 个月的共 432 个数据进行分析。首先对温度进行正态分布检验，剔除观测异常值。研究使用 Q-Q 图分析温度取值的正态分布情况，如图 4.3 所示，温度（T）取值范围 289.1K-303.8K，平均值 297.2K。根据 Q-Q 正态分析结果，log 形式的温度取值基本符合正态分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高光谱数据的东海近海悬浮泥沙浓度估测研究[J]. 陈雯扬,许惠平. 水运工程. 2010(02)
[2]基于TM影像的太湖夏季悬浮物和叶绿素a浓度反演[J]. 李云亮,张运林. 遥感信息. 2008(06)
[3]水体氮磷高光谱遥感实验研究初探[J]. 龚绍琦,黄家柱,李云梅,陆皖宁,王海君,王国祥. 光谱学与光谱分析. 2008(04)
[4]海表面盐度遥感技术的发展与应用[J]. 王杰,矫玉田,曹勇,史久新. 海洋技术. 2006(03)
[5]基于中巴地球资源1号卫星的太湖表层水体水质遥感[J]. 雷坤,郑丙辉,王桥. 环境科学学报. 2004(03)
[6]单窗算法的大气参数估计方法[J]. 覃志豪,LI Wenjuan,ZHANG Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner. 国土资源遥感. 2003(02)
[7]用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法[J]. 覃志豪,Zhang Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner. 地理学报. 2001(04)
[8]应用遥感技术监测和评价太湖水质状况[J]. 王学军,马廷. 环境科学. 2000(06)
[9]应用TM数据估算沿岸海水表层时绿素浓度模型研究[J]. 陈楚群,施平,毛庆文. 环境遥感. 1996(03)
[10]利用微波辐射计航空遥测海水盐度的研究[J]. 刘锡安,刘为肖,谭世祥. 河北工学院学报. 1993(01)
本文编号：2969803
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