【摘要】：Ⅱ類水體的組分十分復(fù)雜,在重力和水動(dòng)力等因素的作用下,水體組分的垂向呈非均勻分布特征,由于石油類水體污染的存在,石油類微粒在水體中發(fā)生垂向擴(kuò)散,進(jìn)而使水體組分的垂向非均勻性變得更加復(fù)雜。當(dāng)水體組分的濃度發(fā)生變化時(shí),其吸收和散射等水體光學(xué)特性也隨之發(fā)生變化,光線在水體組分的作用下發(fā)生后向散射,最終形成離水輻射并攜帶水體的垂向結(jié)構(gòu)信息被遙感衛(wèi)星傳感器接收。水下光場(chǎng)模式的研究是基于水體光學(xué)特性進(jìn)行的,若假設(shè)水體組分垂向均勻,則會(huì)在一定程度上降低了模式的準(zhǔn)確性,使模式不能適用于水體組分垂向非均勻特性明顯的近岸海域中。因此探討石油類水體的光學(xué)特性垂向變化問題,對(duì)水體輻射傳輸模式的研究具有重要意義。本研究以石油水體后向散射系數(shù)為研究對(duì)象,探討后向散射系數(shù)的垂向變化規(guī)律。以大連港沿岸海域?yàn)檠芯繀^(qū)域選取3個(gè)站點(diǎn),進(jìn)行了以下工作:(1)基于潮汐預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和海流實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)闡述分析了水體的水文情況;(2)基于懸浮物和石油類濃度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)闡述分析了懸浮物和石油類濃度垂向分布概況和隨時(shí)間變化情況;(3)基于Landsat-8的OLI數(shù)據(jù)闡述分析了懸浮物濃度和石油類濃度在水體表層的水平分布情況;(4)基于懸移質(zhì)垂向分布理論、后向散射系數(shù)分離算法與后向散射系數(shù)隨懸浮物和隨石油類濃度變化的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,建立后向散射系數(shù)垂向變化的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?(5)從模型計(jì)算后向散射系數(shù)垂向變化率,分析后向散射系數(shù)隨深度變化的特征;(6)通過平均相對(duì)誤差和平均絕對(duì)誤差討論模型的有效性。結(jié)果表明:(1)離岸較近的A站點(diǎn)和B站點(diǎn),其海流主要呈沿岸方向,且海流方向和大小具有半日潮周期特征,說明兩處的海流受到地形和潮汐的影響,而位于三山島水道東側(cè)的C站點(diǎn),其海流主要指向三山島水道,但海流方向和大小的半日潮周期特征并不明顯,說明該處海流主要受地形影響;(2)整體上,懸浮物濃度隨深度增加而增加,而石油類濃度隨深度增加而減少,說明懸浮物有沉降趨勢(shì),而石油類有上浮趨勢(shì)。此外,懸浮物濃度具有隨潮汐變化的特征,但濃度升降時(shí)間滯后于潮汐,而石油類濃度則具有受到速度較大的海流的影響而迅速變化的特征,但濃度變化可能是上升或下降;(3)懸浮物和石油類的水平分布情況相近,主要集中在沿岸和相對(duì)于海流的島的后側(cè)海域,說明環(huán)境因素對(duì)兩者的水平分布影響相似;(4)后向散射系數(shù)與水深之間的關(guān)系并非簡(jiǎn)單的初等函數(shù)關(guān)系,而是e指數(shù)與復(fù)合e指數(shù)之和的關(guān)系;(5)在表層,A站點(diǎn)和B站點(diǎn)的后向散射系數(shù)垂向變化率相近,說明兩處在表層的懸浮物和石油類濃度變化趨勢(shì)相近,C站點(diǎn)的后向散射系數(shù)在整個(gè)水體中的后向散射系數(shù)垂向變化率均比前兩個(gè)站點(diǎn)的小,且?guī)缀醴�(wěn)定在略小于0.0005的水平,說明C站點(diǎn)在整體上后向散射系數(shù)均勻變化;(6)3個(gè)站點(diǎn)的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ推骄鄬?duì)誤差分別為1.984、0.282和0.349,平均絕對(duì)誤差為0.025、0.006和0.005,表明模型在不同站點(diǎn)具有不同的精度,在離岸最近的A站點(diǎn)精度最低,C站點(diǎn)次之,B站點(diǎn)最好。該模型對(duì)研究水下光場(chǎng)模式有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X55
【圖文】：

２．１研究區(qū)域與站點(diǎn)分布逡逑從２０１９年８月２５日至２０１９年８月２７日，分別在大連港海域的３個(gè)站點(diǎn)進(jìn)逡逑行觀測(cè)，站點(diǎn)分布如圖２－１所示。在每個(gè)站點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間均為７：００至１７：００，每逡逑個(gè)整點(diǎn)進(jìn)行一次，水樣采集水深為１、３、５、１０和１５ｍ。采樣后根據(jù)站點(diǎn)編號(hào)和逡逑時(shí)間對(duì)樣本進(jìn)行編號(hào)，以站點(diǎn)編號(hào)加上時(shí)間編號(hào)的形式作為樣本編號(hào)，站點(diǎn)編號(hào)逡逑為Ａ、Ｂ和Ｃ，時(shí)間編號(hào)從７：００至１７：００分別記為１至１１，例如Ａ站點(diǎn)７：００的逡逑樣本記為Ａ１。逡逑１２１＂邋４０’０＂Ｅ邐１２ｒ邋５０’０〃Ｅ逡逑■：ｉ逡逑１２ｒ邋４０’（ＴＥ邐１２ｒ邋５０’（ＴＥ逡逑０邐１．５邐３邐６邐９邐１２逡逑＾Ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ逡逑圖２＿１站點(diǎn)分布圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｓｉｔｅｓ逡逑Ａ站點(diǎn)水深２１．５ｍ邋（水深記錄時(shí)間為７：００），位于大連新港港區(qū)南側(cè)，該港逡逑區(qū)曾經(jīng)在２０１０年７月１６日發(fā)生中石油輸油管爆炸事件。逡逑Ｂ站點(diǎn)水深２４．８ｍ邋（水深記錄時(shí)間為７：００），位于大連港鲇魚灣港區(qū)２２＃原油逡逑泊位東側(cè)，該泊位為新３０萬噸級(jí)原油碼頭，曾經(jīng)在２０１７年３月１日接卸世界最逡逑７逡逑

在沒有潮位計(jì)的情況下，該預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)具有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值。逡逑通過在潮汐表預(yù)報(bào)查詢系統(tǒng)進(jìn)行檢索，記錄８月２５日至８月２７日，從７：００逡逑至１７：００之間的整點(diǎn)潮高數(shù)據(jù)和高低潮時(shí)數(shù)據(jù)，其中，整點(diǎn)潮高數(shù)據(jù)如圖２－２所逡逑示。高潮時(shí)和低潮時(shí)預(yù)報(bào)如表２－１所示。逡逑４００邋邐邐丨邐（邐邐邐邐邐（逡逑｜邐ｖ邋＇邐邐Ａ（８邋月２５日）＿逡逑－邐Ｂ（８月２６曰）：逡逑／／／邋＼邋——日）｜：逡逑ｒｆ邋…１逡逑｜２°°— 斗…卞…卞—１逡逑１００邐：邐！——－：——：逡逑＋邋：！：�。。哄义希慑濉鲥澹椋桑桑桑桑慑义希叮海埃斑姡福海埃斑姡保埃海埃斑姡保玻海埃板澹保矗海埃斑姡保叮海埃板澹保福海埃板义蠒r(shí)間逡逑ａ．潮高基準(zhǔn)面在平均海平面以下１９０ｏｎ邐逡逑圖２－２潮高預(yù)報(bào)逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ邋ｏｆ邋ｔｉｄａｌ邋ｈｅｉｇｈｔ逡逑８逡逑

逑（２）邐數(shù)據(jù)分析逡逑海流數(shù)據(jù)如圖２－３所示，圖中０°表示正北方向。從圖中可以發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：逡逑ｉ．邐Ａ和Ｂ站點(diǎn)比Ｃ站點(diǎn)有更明顯的半日潮周期特征，說明Ａ和Ｂ站點(diǎn)的逡逑海流受潮汐影響的程度要更大；逡逑ｉｉ．

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周志軍,李相銀;激光目標(biāo)溫度場(chǎng)與后向散射系數(shù)的關(guān)系[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

2 陶宗明;劉東;史博;麻曉敏;聶淼;胡順星;周軍;王英儉;;基于三波長(zhǎng)激光雷達(dá)對(duì)強(qiáng)卷云后向散射系數(shù)波長(zhǎng)關(guān)系研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年08期

3 周瑋辰;韓震;王藝晴;付定甜;羅志鮮;;SMAP衛(wèi)星后向散射系數(shù)與海表面風(fēng)場(chǎng)關(guān)系[J];遙感信息;2018年06期

4 鄭琳;孫建;楊海燕;梁紅杰;;ASAR圖像后向散射系數(shù)概率分布特征研究[J];科技與創(chuàng)新;2018年01期

5 黃穎恩;黃妙芬;宋慶君;劉遠(yuǎn);張連龍;孫忠泳;;多角度測(cè)量石油類污染水體后向散射系數(shù)的方法研究[J];海洋技術(shù)學(xué)報(bào);2017年01期

6 蘇益德;路明;臧偉;;無線電引信海面后向散射系數(shù)仿真分析[J];兵器裝備工程學(xué)報(bào);2017年05期

7 康青;王正剛;沈志強(qiáng);;分束法測(cè)試微波后向散射系數(shù)及其應(yīng)用[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào);2010年01期

8 劉瑤;江輝;;鄱陽湖渾濁水體后向散射系數(shù)模擬及校正研究[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2019年01期

9 戴耀森;高頻脈沖地面后向散射系數(shù)的測(cè)量[J];自然雜志;1982年08期

10 黃妙芬;邢旭峰;宋慶君;劉遠(yuǎn);;油砂混合水體后向散射系數(shù)光譜貢獻(xiàn)分離算法Ⅰ:實(shí)驗(yàn)理論[J];光譜學(xué)與光譜分析;2017年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 孫德勇;李云梅;樂成峰;黃昌春;王鑫;;太湖水體散射特性及其與懸浮物濃度關(guān)系模型[A];中國(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)第九次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2007年

2 劉鵬;張寅超;王玉昭;陳思穎;陳和;邱宗甲;孔衛(wèi)國(guó);倪國(guó)強(qiáng);;拉曼-米散射激光雷達(dá)反演氣溶膠后向散射系數(shù)[A];中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 楊紅英;朱蘇康;;不同光散射系數(shù)的內(nèi)含與區(qū)別[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 何磊;小麥微波散射機(jī)理與生物量參數(shù)反演研究[D];電子科技大學(xué);2016年

2 姜玲玲;赤潮藻種后向散射特征機(jī)理及遙感反演方法研究[D];大連海事大學(xué);2014年

3 陳曉露;低空無線電引信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

4 張遠(yuǎn);微波遙感水稻種植面積提取、生物量反演與稻田甲烷排放模擬[D];浙江大學(xué);2009年

5 張永紅;合成孔徑雷達(dá)成像幾何機(jī)理分析及處理方法研究[D];武漢大學(xué);2001年

6 賈明權(quán);水稻微波散射特性研究及參數(shù)反演[D];電子科技大學(xué);2013年

7 韓桂紅;干旱區(qū)鹽漬地極化雷達(dá)土壤水分反演研究[D];新疆大學(xué);2013年

8 胡慶榮;含水含鹽土壤介電特性實(shí)驗(yàn)研究及對(duì)雷達(dá)圖像的響應(yīng)分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2003年

9 王星東;主被動(dòng)微波遙感南極冰蓋凍融探測(cè)[D];中南大學(xué);2013年

10 張金業(yè);武漢上空對(duì)流層大氣氣溶膠Raman/Mie激光雷達(dá)探測(cè)研究[D];武漢大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黃穎恩;石油水體后向散射系數(shù)的垂向變化研究[D];廣東海洋大學(xué);2019年

2 朱杰;主被動(dòng)海面鹽度測(cè)量中目標(biāo)后向散射系數(shù)建模研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2015年

3 張穎;基于高分辨率遙感和極化雷達(dá)數(shù)據(jù)的大興安嶺地區(qū)森林地上生物量估測(cè)[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

4 徐怡波;基于ENVISAT ASAR數(shù)據(jù)的洞庭湖濕地遙感監(jiān)測(cè)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2010年

5 鄭磊;基于微波遙感的裸露地表土壤水分反演研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 許媛媛;鹽漬土復(fù)介電常數(shù)定量研究[D];新疆大學(xué);2012年

7 姚國(guó)慧;基于雷達(dá)數(shù)據(jù)的天山云杉林郁閉度信息提取[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 鄧躍;粗糙海面FDTD數(shù)值計(jì)算及其在風(fēng)速反演中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2014年

9 林樂燦;機(jī)載雷達(dá)雜波模擬器設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2012年

10 呂世芳;地、海雷達(dá)雜波的模擬技術(shù)研究[D];江南大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2804916