【摘要】：長(zhǎng)江河口地處海陸交匯地區(qū),水體鹽度受到長(zhǎng)江流域、東海和三角洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)復(fù)合影響,鹽度直觀反映了河口區(qū)域沖淡水分布,對(duì)于研究淡水羽狀鋒、長(zhǎng)江物質(zhì)輸送、河口環(huán)境變化以及特大城市淡水資源安全問(wèn)題等有著重要意義。衛(wèi)星遙感作為新的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),可及時(shí)地提供海表面大范圍水環(huán)境狀況,能夠結(jié)合長(zhǎng)時(shí)間序列衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析鹽度的時(shí)空變化狀況。本文基于Landsat 8 OLI、Sentinel-3 OLCI、高分一號(hào)WFV以及MODIS衛(wèi)星數(shù)據(jù)與長(zhǎng)江口外表層實(shí)測(cè)鹽度結(jié)合,分別建立了長(zhǎng)江口外表層水體鹽度反演模型。通過(guò)比較分析選擇最適合的衛(wèi)星平臺(tái)與光譜波段,將反演模型應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間序列鹽度遙感監(jiān)測(cè),分析了2000年以來(lái)長(zhǎng)江口外表層水體鹽度的時(shí)空分異及其影響因素,得出以下結(jié)論:(1)長(zhǎng)江口CDOM的光譜曲線在不同鹽度下存在分異,鹽度與CDOM吸收系數(shù)之間有著良好的負(fù)相關(guān)性,其相關(guān)系數(shù)在洪季與枯季存在差異,應(yīng)當(dāng)分別對(duì)洪季和枯季的表層水體鹽度進(jìn)行反演。結(jié)合CDOM反演常用波段選擇350-680nm作為長(zhǎng)江口表層水體鹽度遙感反演模型的備選波段范圍。(2)構(gòu)建了基于Landsat 8 OLI、Sentinel-3 OLCI、高分一號(hào)WFV以及MODIS的長(zhǎng)江口外表層水體鹽度反演模型:Landsat 8 OLI洪季反演模型利用443、561nm波段,RMSE為1.83 psu。Sentinel-3 OLCI反演模型枯季利用442.5、510 nm波段,RMSE為1.93 psu;洪季利用442.5、560 nm波段,RMSE為1.02 psu。高分一號(hào)WFV2洪季反演模型利用557、676 nm波段,RMSE為2.14 psu;高分一號(hào)WFV4洪季反演模型利用550、696 nm波段,RMSE為1.62 psu。MODIS枯季反演模型利用469、555 nm波段,RMSE為0.63 psu;洪季模型利用443、555nm波段,RMSE為0.69 psu。(3)比較分析了4種衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演模型的擬合波段、反演精度以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)的空間分辨率、重訪周期、歷史數(shù)據(jù)量等,MODIS擁有較高的光譜分辨率、適中的空間分辨率以及充足的歷史數(shù)據(jù),反演模型精度較高,適用于長(zhǎng)江口表層鹽度反演,能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列分析。分析2000-2016年每個(gè)月平均MODIS反演鹽度與長(zhǎng)江徑流量的相關(guān)性,驗(yàn)證了反演模型在時(shí)間尺度上的適用性。(4)分析2000-2016年長(zhǎng)江口表層鹽度空間分布變化,總體上呈現(xiàn)梯度分布趨勢(shì),受徑流量變化影響顯著,枯季高鹽度海水水舌能夠越過(guò)123°E以東和31°N以北,到達(dá)長(zhǎng)江口南北支分叉附近,在長(zhǎng)江口北部出現(xiàn)高低鹽度海水分界線。洪季沖淡水能夠影響的范圍更廣,高鹽度海水在123°E以東,31°N以南的地區(qū)聚集,長(zhǎng)江口北部出現(xiàn)鹽度較低區(qū)域。(5)長(zhǎng)江口表層鹽度分布的季節(jié)性變化與長(zhǎng)江口及其鄰近海域水平環(huán)流的季節(jié)性變化表現(xiàn)為較高的一致性。冬季水平流場(chǎng)中,向北運(yùn)動(dòng)的臺(tái)灣暖流與東南方向運(yùn)動(dòng)的沖淡水及沿岸流匯合后向西北方向偏轉(zhuǎn),遙感反演分析發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)江口3月的平均鹽度場(chǎng)中,存在與西北方向水流一致并且逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)分布的高鹽度水舌,而31°N和30°N附近兩個(gè)圓弧狀小型淡水區(qū)對(duì)應(yīng)著臺(tái)灣暖流經(jīng)由舟山群島后產(chǎn)生的氣旋窩。夏季,在長(zhǎng)江強(qiáng)烈徑流作用下,長(zhǎng)江沖淡水向東北方向偏轉(zhuǎn),臺(tái)灣暖流在強(qiáng)烈沖淡水作用下也向東北方向運(yùn)動(dòng)。表層水體鹽度遙感分析發(fā)現(xiàn)8月長(zhǎng)江口的高低鹽度空間走向具有和水流一致的方向性,并在31°N以南123°E以東的區(qū)域形成一個(gè)東北方向分界。(6)2000-2016年長(zhǎng)江口表層平均鹽度在3月與8月均與徑流量表現(xiàn)為相反的變化趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)分別為-0.61和-0.80,具有較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系。反演結(jié)果表明:3月的平均鹽度呈現(xiàn)小幅下降,8月的平均鹽度波動(dòng)較大,總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。(7)分析長(zhǎng)江口風(fēng)場(chǎng)、水平流場(chǎng)和氣候異常對(duì)長(zhǎng)江口表層鹽度空間分異的影響,夏季強(qiáng)烈的西南風(fēng)使得淡水峰面向東北方向推進(jìn),長(zhǎng)江口北部近海區(qū)域鹽度較低;盛行的東南風(fēng)使得淡水峰面向西北方向偏轉(zhuǎn),長(zhǎng)江口外123°E附近鹽度升高;水平流場(chǎng)特別是沖淡水、東海沿岸流和臺(tái)灣暖流共同作用對(duì)長(zhǎng)江口表層鹽度分布產(chǎn)生重要影響;厄爾尼諾現(xiàn)象能夠削弱長(zhǎng)江口外環(huán)流,對(duì)鹽度分布產(chǎn)生一定的影響,但長(zhǎng)江徑流量對(duì)鹽度分布的影響更為強(qiáng)烈。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P715.7;P731.12
【圖文】：

技術(shù)路線圖

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)介紹區(qū)域研究區(qū)域覆蓋了長(zhǎng)江口、杭州灣以及鄰近的口外海域，地124.350°E，29.808°N-32.051°N（圖 2-1）。根據(jù)長(zhǎng)江下游大觀測(cè)資料（圖 2-2），長(zhǎng)江口其年平均徑流量為 2.77×104洪季，占全年的 67.41%，其中 7 月徑流量最大；11 至次年的 32.62%，其中 2 月徑流量最小。

5 圖 2-2 1996-2016 年長(zhǎng)江大通站徑流量6Fig.2-2 Datong gauging station runoff in 1996-2016長(zhǎng)江口表層鹽度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自長(zhǎng)江口共享航次（圖 2-1），共有 2013-2018 連續(xù) 6 年冬季（2-3 月）與夏季（7-8 月）的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，鹽度現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)儀器采用美國(guó)Sea-Bird 公司的溫鹽深儀 CTD（ConductanceTemperatureDepth），測(cè)量方式為船舶定點(diǎn)測(cè)量。其測(cè)量深度從 1m 至 60m 不等，統(tǒng)一取其水深 1-3m 的鹽度數(shù)據(jù)，用來(lái)代表表層鹽度[47]。2.2 MODIS 數(shù)據(jù)中分辨率成像光譜儀 MODIS（Moderate-resolutionImagingSpectroradiometer）是美國(guó)地球觀測(cè)系統(tǒng) EOS（Earth Observation System）衛(wèi)星中最主要的儀器，是Terra （最初稱為 EOS AM-1）和 Aqua 上的關(guān)鍵儀器（最初稱為 EOS PM-1）衛(wèi)

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3 王祥鵬;張玉紅;王愛(ài)梅;趙瑋;杜巖;;南海次表層鹽度的低頻變化及與太平洋年代際振蕩的關(guān)系[J];熱帶海洋學(xué)報(bào);2019年04期

4 任惠茹;康建成;李衛(wèi)江;安琰;張建平;王甜甜;;東海黑潮表層鹽度分布特征及其影響因素[J];熱帶海洋學(xué)報(bào);2011年05期

5 李海洋;謝強(qiáng);王東曉;;1980～1999年熱帶太平洋次表層鹽度年際變化同化數(shù)據(jù)分析[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2006年06期

6 曹欣中;長(zhǎng)江口外表層鹽度預(yù)報(bào)方法初探[J];水產(chǎn)學(xué)報(bào);1983年02期

7 王永紅;M L Heron;Peter Ridd;;航空微波遙感觀測(cè)海水表層鹽度的研究進(jìn)展[J];海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì);2007年01期

8 沈佩玉;黃海表層鹽度年變化的諧波分析[J];海洋預(yù)報(bào);1994年04期

9 錢世昒;海水表層鹽度數(shù)據(jù)的時(shí)-頻聯(lián)合分析初探[J];海洋通報(bào);2001年05期

10 王小谷;孫棟;林施泉;;長(zhǎng)江口及其鄰近海域仔魚(yú)的生態(tài)學(xué)研究[J];上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào);2017年05期

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2 楊默然;奧陸灣物理環(huán)境的年際變化[D];大連海洋大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2788335