基于landsat8珠江口悬浮泥沙及叶绿素a浓度遥感反演及时空变化

发布时间：2017-07-18 01:05

  本文关键词：基于landsat8珠江口悬浮泥沙及叶绿素a浓度遥感反演及时空变化

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【摘要】：随着经济的发展以及对海洋深度开发与利用引发了许多海洋环境的污染问题。针对海洋污染和海洋环境遭到破坏问题,多种技术被开发用于对海洋环境深监测的研究,其中遥感技术就是用来监测海洋环境和海水质量的有利手段。相比于传统的走航方法对海洋进行调查和监测,遥感的长时间、大面积、实时、同步、多尺度具有明显优势。遥感技术在对海洋领域的应用研究中大大提高了对海洋观测的效率。对海洋环境监测、海洋调查研究有非凡的意义。本文利用Landsat8 OLI多光谱数据和同步或准同步的实测数据,以珠江口海域为研究对象,对OLI传感器各波段与珠江口海域四个季度的悬浮泥沙、叶绿素a做敏感波段相关性分析,再利用回归分析对悬浮泥沙和叶绿素a建立了线性、对数、指数、多项式遥感反演经验模型。并利用Landsat8 OLI影像得出悬浮泥沙、叶绿素a四个季度的反演结果并对其时空特征以及机理做了详细的分析,同时对结果做出误差分析和评价。通过对珠江口悬浮泥沙和叶绿素a四个季度的遥感反演发现:(1)在时间尺度上,珠江口悬浮泥沙和叶绿素a的遥感反演浓度在大体上都体现出:冬季含量最低,最大值20mg/L。夏季含量最高,达28.9mg/L春季和秋季介于最高和最低之间的过度状态。由于夏季降水多雨量大,径流携带能力强,导致悬浮泥沙浓度和叶绿素a浓度值较高。另外珠江口夏季盛行西南风,会在沿岸引起季节性上升流将海底的泥沙和营养盐携带到海表,增加了水体表面悬浮泥沙和叶绿素a的含量。同时温度升高和营养盐增多使得珠江口叶绿素a在夏秋季节的含量高,相反在冬春季节浓度值较低。(2)在空间尺度上,珠江口悬浮泥沙和叶绿素a整体都呈现出西南高值东南低值,西南向东南扩展的走势,并且出现近岸浓度值高于离岸浓度值的现象。另外在潮汐和潮流也是导致珠江口近岸浓度值高于离岸浓度值的原因,使得悬浮泥沙和叶绿素a浓度在珠江口内的值高于口外海域。(3)通过Landsat8 OLI多光谱数据对珠江口悬浮泥沙和叶绿素a的定量遥感反演发现,OLI传感器对悬浮泥沙的定量反演和监测能力要好于对叶绿素a的定量反演和监测。OLI传感器各波段与悬浮泥沙浓度的相关性较高,对悬浮泥沙的变化较为敏感,监测能力较强。相比于OLI传感器各波段对叶绿素a的相关性和敏感度上没有像对悬浮泥沙监测强。
【关键词】：Landsat8 悬浮泥沙 叶绿素a 遥感反演 时空分布
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X87
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外水色遥感监测研究现状10-14
• 1.2.1 悬浮泥沙的遥感监测研究现状11-12
• 1.2.2 叶绿素浓度的遥感监测研究12-14
• 1.3 论文研究目的和内容14-15
• 1.3.1 研究目的14-15
• 1.3.2 研究内容15
• 1.4 论文章节结构15-16
• 2 研究区域概况和数据处理16-23
• 2.1 研究区域16-17
• 2.2 实测数据17-19
• 2.2.1 水质参数实测数据17
• 2.2.2 光谱测量及处理17-19
• 2.3 遥感数据与处理19-23
• 2.3.1 Landsat 8 遥感数据介绍19-20
• 2.3.2 影像处理20-23
• 3 悬浮泥沙四季遥感反演23-47
• 3.1 悬浮泥沙遥感反演23-44
• 3.1.1 冬季遥感反演25-28
• 3.1.2 春季遥感反演28-33
• 3.1.3 夏季遥感反演33-39
• 3.1.4 秋季遥感反演39-44
• 3.2 悬浮泥沙遥感反演结果与对比分析44-45
• 3.3 误差分析与评价45-47
• 4 叶绿素a四季遥感反演47-62
• 4.1 叶绿素a遥感反演47-59
• 4.1.1 冬季遥感反演47-51
• 4.1.2 春季遥感反演51-54
• 4.1.3 夏季遥感反演54-57
• 4.1.4 秋季遥感反演57-59
• 4.2 叶绿素a遥感反演结果与对比分析59-60
• 4.3 误差分析与评价60-62
• 5 珠江口海域关键水色要素时空特征及机理分析62-64
• 5.1 悬浮泥沙遥感反演时空特征62-63
• 5.2 叶绿素a遥感反演时空特征63-64
• 6 总结与展望64-66
• 6.1 全文总结64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 作者简介74-75
• 导师简介75

【参考文献】

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本文编号：555358