隨著國家對海洋經濟和海洋戰(zhàn)略的重視,對海洋的開發(fā)和利用保護工作也越來越深入細致。針對海洋污染和海洋資源開發(fā)等問題,研究海洋的監(jiān)測技術和手段越來越精準。海洋遙感技術是進行海水質量和海洋環(huán)境監(jiān)測的有力手段。本研究基于國內外水色遙感研究現狀,利用Landsat系列衛(wèi)星多光譜數據對萊州灣1996--2015年近20年間的不同時期和不同動力條件下的懸浮泥沙和葉綠素a進行反演研究,綜合分析萊州灣海域懸浮泥沙和葉綠素a的時空分布特征和擴散規(guī)律。本文具體的研究工作主要為以下幾個方面:(1)闡明水色遙感研究機理,系統(tǒng)介紹了國內外的水色遙感研究進展,尤其是近岸水體的懸浮泥沙和葉綠素a的定量反演研究及其應用的現狀和進展。對萊州灣研究區(qū)域具有明確的借鑒和指導作用,并選擇了適合的水質遙感反演的多光譜遙感數據即Landsat系列產品。(2)詳細介紹了萊州灣地區(qū)的區(qū)域背景和基本狀況,對衛(wèi)星遙感數據進行簡單介紹,對多光譜遙感數據處理流程上做了重點介紹,建立了水專題信息提取和水質專體信息提取的新方法。(3)選取萊州灣1996--2015年間16景遙感影像進行研究,對遙感影像進行一系列預處理,提高影像信息質量。通過對懸浮泥沙和葉綠素a的物理光學性質進行分析,建立了基于光譜信息的萊州灣懸浮泥沙和葉綠素a濃度建立反演模型,并得到較為理想的反演結果。在只利用遙感影像提取的水體光譜信息建立水色反演模型,可以進行較大空間尺度的水域表層懸浮泥沙和葉綠素反演,能夠快速查明水色變化情況,使得遙感對水色分析更加方便簡單。(4)針對萊州灣的懸浮泥沙的時空分布特征和擴散規(guī)律進行詳細分析。萊州灣海域的懸浮泥沙分布范圍受豐枯水期入海徑流的影響,枯水期的分布范圍要大于豐水期,黃河河口外的高流速帶和潮流剪切鋒共同控制著懸浮泥沙的擴散方向和范圍,萊州灣高濃度懸浮泥沙主要分布在黃河河口至小清河口附近海域。通常在5級以下風力的情況下,風對萊州灣表層懸浮泥沙的擴散有影響,但懸浮泥沙擴散和分布的總體特征沒有改變,潮流仍然是懸浮泥沙擴散的主要動力,萊州灣高流速區(qū)與表層懸浮泥沙高濃度區(qū)伴隨出現。(5)針對萊州灣的葉綠素a的時空分布特征和擴散規(guī)律進行詳細分析。萊州灣海域的葉綠素a高濃度水體主要分布在萊州灣東岸及東南部海域,呈片狀分布,在潮流等動力作用下從近岸向灣內擴散。萊州灣內不同區(qū)域不同季節(jié)的葉綠素a含量不同,豐水期的葉綠素a覆蓋范圍要大于枯水期,枯水期的葉綠素a含量明顯高于豐水期。葉綠素a濃度的分布也有明顯的季節(jié)性,冬季濃度最低,隨著春季氣溫上升,水中浮游植物迅速生長,夏季到達生長高峰,水中葉綠素a濃度達到最高,秋季隨著水溫降低,水中營養(yǎng)物質也耗盡,葉綠素a濃度又逐漸降低。大型水庫和水土保持工程以及近岸海水養(yǎng)殖都對近岸海域的葉綠素a的濃度具有一定的影響作用。
【學位單位】：魯東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P715.7
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 海洋水色遙感發(fā)展研究現狀
        1.2.1 懸浮泥沙的遙感反演研究現狀
        1.2.2 葉綠素a的遙感反演研究現狀
    1.3 論文研究框架
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 技術路線
        1.3.3 論文主要章節(jié)
第2章 水色遙感機理
    2.1 海洋水色遙感機理
    2.2 海水成分及其光學特性
第3章 研究區(qū)概況與遙感數據
    3.1 區(qū)域背景
        3.1.1 氣象與氣候
        3.1.2 海洋水文
        3.1.3 入海河流
    3.2 遙感數據獲取與處理
        3.2.1 Landsat數據介紹
        3.2.2 數據預處理
第4章 表層懸浮泥沙的反演研究
    4.1 懸浮泥沙遙感反演的一般原理
    4.2 歷史實測數據
    4.3 萊州灣表層懸浮泥沙反演
    4.4 萊州灣表層懸浮泥沙反演結果
    4.5 豐、枯水期萊州灣表層懸浮泥沙結果對比
    4.6 萊州灣表層懸浮泥沙分布與擴散機制分析
        4.6.1 徑流量和輸沙量的年際變化和季節(jié)變化
        4.6.2 潮流及余流的影響
        4.6.3 風及風浪的影響
        4.6.4 風暴潮的影響
        4.6.5 人類活動的影響
        4.6.6 小結
第5章 葉綠素a的反演研究
    5.1 萊州灣葉綠素a遙感反演
    5.2 萊州灣葉綠素a反演結果
    5.3 豐、枯水期萊州灣葉綠素a結果對比
    5.4 萊州灣葉綠素a時空分布特征及分析
        5.4.1 影響因素
        5.4.2 小結
第6章 結論與展望
    6.1 創(chuàng)新點
    6.2 本文結論
    6.3 工作展望
參考文獻
作者簡歷

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本文編號：2866507