基于MODIS数据和水动力学模型的渤海叶绿素分布特性研究

发布时间：2022-10-09 15:47

　　保障环渤海区域社会、经济与生态的协调发展迫切需要增进对海洋系统的认识,以期达到发展和保护的统一。浮游植物是海洋食物网的基础组成部分之一。叶绿素是可以表征浮游植物生物量的指标,体现海洋初级生产力,并影响全球碳循环过程。因此,深入研究叶绿素的时空变化可以使人们进一步认识海洋物理生态环境。本文首先介绍了研究区域的概况及遥感图像、风场和气压场数据来源,以及数据的预处理工作。对于MODIS遥感影像除了辐射定标和几何校正外,还进行了图像裁剪和去除条带噪声等一系列的处理。对来源于NCEP的风场和气压场数据则进行了必要的插值处理。其次,在SWIR大气校正法的基础上,通过分段线性拟合的方法对大气校正因子?（?_i,?_j）的表达式中的c进行了修正,改进了原有SWIR法,并将改进前后的两种方法应用在渤海海域,结果表明改进方法计算的结果比原方法整体偏小,在整个渤海的相对差异大多处于1~15%之间。对于不同时期不同海域的遥感数据,改进方法获得结果的改善程度不同;不同波段的数据改进后的差异也不同。然后,从大气校正后的结果中提取出叶绿素浓度进行分析。选择了在渤海海域适用性较... 

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中文摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展动态
        1.2.1 海洋遥感的发展
        1.2.2 大气校正算法的发展现状
        1.2.3 叶绿素浓度提取算法的发展现状
    1.3 本文主要工作
第二章 研究区域概况、数据源及数据预处理
    2.1 研究区域与数据源
        2.1.1 研究区域概况
        2.1.2 数据源介绍
    2.2 数据预处理
        2.2.1 遥感数据预处理
        2.2.2 风场和气压场数据预处理
    2.3 预处理实现
    2.4 本章小结
第三章 遥感数据大气校正及其改进
    3.1 卫星接收信号组成
    3.2 Gordon标准大气校正原理
        3.2.1 大气瑞利散射校正
        3.2.2 白帽辐射校正
        3.2.3 大气气溶胶散射校正
    3.3 SWIR大气校正方法的基本原理及其改进
        3.3.1 SWIR大气校正方法的基本原理
        3.3.2 SWIR大气校正方法的改进
    3.4 改进算法的效果分析及讨论
    3.5 本章小结
第四章 渤海叶绿素浓度的反演及时空分析
    4.1 方法模型
        4.1.1 三波段模型和Clack三通道算法的介绍
        4.1.2 模型验证及对比分析
    4.2 计算结果及模型评价
    4.3 叶绿素浓度反演结果
        4.3.1 月平均叶绿素浓度空间分布特征
        4.3.2 分区叶绿素浓度时间变化分析
    4.4 本章小结
第五章 结合水动力学模型探究叶绿素浓度分布特性
    5.1 基于浅水长波方程的水动力学模型
        5.1.1 水动力学模型的控制方程
        5.1.2 水动力学模型的定解条件
        5.1.3 水动力学模型的数值求解方法
    5.2 水动力学模型的验证
    5.3 渤海的潮致Euler余流场数值模拟及分析
    5.4 渤海Euler余流场数值模拟与叶绿素浓度对比分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海表层叶绿素a时空分布及演变特征[J]. 许士国,富砚昭,康萍萍.  海洋环境科学. 2015(06)
[2]MODIS影像条带噪声行的判断及去除研究[J]. 熊贤成,杨春平,敖明武,郭晶,曾丹丹.  遥感技术与应用. 2015(03)
[3]基于辐射传输模型的环境一号卫星CCD相机的水体大气校正方法研究[J]. 许华,顾行发,李正强,李莉,陈兴峰.  光谱学与光谱分析. 2011(10)
[4]基于船舶走航拖曳观测的卫星遥感产品检验[J]. 崔廷伟,张杰,王岩峰,范陈清,官晟.  海洋学报(中文版). 2010(06)
[5]渤海海域表层叶绿素A浓度的分布特征[J]. 钱莉,刘文岭,李伟,郑小慎.  盐业与化工. 2010(05)
[6]渤海海域叶绿素浓度的遥感反演研究[J]. 张彦喆,郑小慎,张波.  天津科技大学学报. 2010(01)
[7]近7年来渤海海区冬季表层海水叶绿素浓度的遥感反演及其变化分析[J]. 于堃,陆殿梅,熊黑钢.  遥感信息. 2009(06)
[8]基于短波红外波段的Ⅱ类水体MODIS影像大气校正算法[J]. 王峰,周艺,阎福礼,杨硕,杜聪.  红外与毫米波学报. 2009(05)
[9]湖泊水色遥感研究进展[J]. 马荣华,唐军武,段洪涛,潘德炉.  湖泊科学. 2009(02)
[10]插值法在去除MODIS遥感影像条带噪声中的应用[J]. 杨金红,顾松山,程明虎.  气象科学. 2007(06)

博士论文
[1]基于静止轨道水色卫星GOCI的渤海浑浊水体遥感信息提取方法研究[D]. 牟冰.中国海洋大学 2014
[2]东中国海遥感叶绿素数据重构方法及其多尺度变化机制研究[D]. 郭俊如.中国海洋大学 2014
[3]黄海叶绿素及初级生产力的遥感估算[D]. 杨曦光.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[4]海湾、近岸海域水交换研究的关联矩阵方法及应用[D]. 孙健.天津大学 2007
[5]海洋叶绿素遥感反演及海洋初级生产力估算研究[D]. 丛丕福.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2006

硕士论文
[1]渤海湾叶绿素a浓度的遥感反演模型及其应用研究[D]. 叶慧琳.中国地质大学(北京) 2015
[2]渤海环流季节变化及机制分析研究[D]. 毕聪聪.中国海洋大学 2013
[3]渤海环流的季节变化及浮游生态动力学模拟[D]. 王强.中国海洋大学 2004



本文编号：3688916