基于叶绿素a含量变化的海岸带区域水质监测与台风灾害评估

发布时间：2020-06-23 12:58

【摘要】：海岸带是地球表面陆域和海域的结合体,一般由浅海、河口、三角洲、沙滩、海岸平原地理单元构成。随着人类海岸带活动的频繁和近海海洋产业的开发,在尽可能不破坏海岸带环境的前提下,充分发掘海岸带的价值就显得尤为重要。同时,随着全球气候的变化,台风灾害越来越频繁,如何及时的对台风灾害进行有效评估来减少经济损失也显得尤为突出。关于海岸带的研究,国内外专家已经做了大量的工作。本文主要根据海南省海岸带的环境特点,针对海岸带水质监测和台风灾害评估进行了相关的研究工作,主要工作如下:1.讨论和选取针对海南省环境特点的叶绿素a反演模型。不同海域由于其地理位置、海洋季风、温度等特性的不同,其水体中叶绿素a含量和分布也呈现各自的特点。通过对选取的卫星遥感数据进行预处理,然后在处理校正后的数据上进行叶绿素a反演实验,通过实验对比叶绿素a反演模型,选取合适于海南省海岸带环境特点的反演模型。2.以海口市为例进行海岸带水质监测与分析。根据已有研究表明,海洋水质污染往往造成赤潮的发生。所以,可以通过水体中叶绿素a的含量来对海岸带水质环境状况进行评价。本部分针对上述问题,运用Landsat-8卫星遥感影像针对海南省海口市海岸带区域水体中的叶绿素a进行不同时域的提取。通过分析监测区域水体叶绿素a含量的分布特征,为分析人类活动对海岸带近海水域生态的影响提供科学依据和数据资料。3.台风灾害模型的建立和实现。针对台风的频发性、不确定性等特性,在台风灾害发生时,如何估算台风预测路径区域内的危害程度,提供有效的预测信息等问题。本文提出了一种基于海水中叶绿素a含量变化的台风路径区域灾害评估方法。寻找台风路径上的卫星影像数据,在相关区域的卫星图像上进行样本点选取,并进行叶绿素a反演操作得到相关区域样本点的叶绿素a含量值。建立基于叶绿素a含量变化率的台风路径不同区域灾害的预测模型,可以实时预测任意具体台风区域的风力等级,且更为精准。同时也为风力等级的评估提供了一种新的验证手段。
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X834;P444
【图文】：

光谱曲线,光谱曲线,反射峰,吸收带

逡逑对于植被的光谱特征进行其变化趋势的研宄，如图２所示。选取了杉木、枫逡逑叶、金花矮木、等几种植物的光谱特点进行分析。首先，通过观察发现植物在绿逡逑光波段（０．５－０．邋６邋ｕｍ）有一个反射峰，在该反射峰两侧是两个低反射谷，分别为逡逑两个叶绿素的吸收带，即蓝光波段（0．邋３８－０．邋５邋ｕｍ）和红光波段（０．邋６－０．邋７６邋ｔｒｎ），逡逑这也就是我们人眼观察到的植物是绿色的原因（刘月，２０１１）。其次，在近红外逡逑波段（０．７６－１．邋ｌｕｍ）为第二个反射峰，其中在０．７－０．邋８邋ｕｍ反射率急速上升，形逡逑成光谱曲线的“陡坡”。在１．３邋ｕｍ以后反射率又开始急速下降，并在之后形成两逡逑次明显地起伏，即在１．４５邋ｕｍ和１．９５邋ｕｍ形成低谷，并以它们为中心形成绿色植逡逑物含水量吸收带。最后

光谱图,光谱图,反射率变化,徐彬

图２植被的光谱曲线逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｓｐｅｃｔｒａｌ邋ｃｕｒｖｅｓ邋ｏｆ邋ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ逡逑如图３所示，为砂砾、泥土、碎石等土壤的光谱图。土壤的表面反射光谱曲逡逑线都相对平滑，没有过多地起伏，这也是在遥感图像上，土壤色调区别不太明显逡逑的原因。通常情况下，土壤中的含水量和土质的粗细度以及土壤中有机物的种类逡逑和含量的差异都会引起土壤反射率变化的不同（徐彬彬，１９９１）。所以，根据这逡逑一特性，可以根据同一土壤的反射率变化，进行土壤含水量和有机物质的测定。逡逑－８－逡逑

【参考文献】