有色可溶性有機物(chromophoric dissolvable organic matter,CDOM)是水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的一個重要的光學指標,對海洋的初級生產(chǎn)力、海洋生態(tài)、生物化學過程、水動力環(huán)境與物質(zhì)輸送的研究有著重要的意義。本文以渤海、北黃海為研究區(qū)域,基于MODISA(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer-Aqua)衛(wèi)星數(shù)據(jù),建立了適用于研究區(qū)域的CDOM遙感反演算法,并融入長時間序列衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析研究區(qū)域的CDOM的時空分布特征及其時空分異規(guī)律,最后,結(jié)合CDOM特性進行了遙感應(yīng)用討論。主要研究內(nèi)容包括以下幾點:(1)基于多個航次數(shù)據(jù)集,分析CDOM與遙感反射率之間的關(guān)系,建立了適用于研究區(qū)域的經(jīng)驗算法,并將算法應(yīng)用于MODISA衛(wèi)星序列數(shù)據(jù)。模型驗證結(jié)果表明,應(yīng)用于MODISA的CDOM遙感反演算法能夠較準確地估算研究區(qū)域的CDOM時空分布特征。實測數(shù)據(jù)集模型驗證指標如下,判定系數(shù)(R2)為0.78,平均相對百分誤差(APD)為15.9%,均方根誤差(RMSE)為0.92(ppb)。算法應(yīng)用于衛(wèi)星,匹配衛(wèi)星數(shù)據(jù)驗證精度也較高,R2 為 0.61,APD 為 25.3%,RMSE 為 1.18(ppb)。(2)利用建立的CDOM遙感反演算法,繪制2003-2016年CDOM的時空分布圖譜,討論研究區(qū)域的CDOM的年際變化、季節(jié)變化,結(jié)果表明:CDOM的時空分布存在著明顯的季節(jié)和空間差異。空間上,渤海海域高于渤海海峽海域,北黃海海域最低,基本趨勢表現(xiàn)為近岸高,離岸低;季節(jié)上,冬季CDOM濃度值最高,夏季最低,春季和秋季的值介于兩者之間;夏季,近岸水域顯著增大;春秋季,北黃海海域顯著增大,北黃海季節(jié)變化差異最顯著。(3)討論CDOM時空分布變化成因。結(jié)果表明,主要是兩大來源(陸源輸入和有機質(zhì)降解產(chǎn)生的CDOM)主導著CDOM的時空差異。河口、近岸水域(如黃河口),陸源輸入為主導因素,同時由于水體營養(yǎng)鹽豐富,有益于浮游植物生長,有機質(zhì)降解產(chǎn)生的CDOM也相對較高,兩者的共同作用下,CDOM常年處于較穩(wěn)定的高值;離岸水域(北黃海),陸源輸入帶來的影響減小,有機質(zhì)降解產(chǎn)生的CDOM影響顯著,存在明顯的季節(jié)差異,春秋季浮游植物的暴發(fā)會導致CDOM的增加。(4)基于CDOM自身特性進行遙感應(yīng)用討論,結(jié)果表明,CDOM的時空分布與海水運動有著密切的聯(lián)系;根據(jù)CDOM可作為水團示蹤劑這一特性,嘗試基于CDOM的值閾設(shè)定,利用遙感從空間上識別水團,但是由于算法精度、衛(wèi)星分辨率等因素的限制,只能粗略識別覆蓋范圍較大的水團。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X87;X834
【部分圖文】：

文章結(jié)構(gòu)逡逑第一章前言。本章主要介紹研宄背景及意義，國內(nèi)外關(guān)于ＣＤＯＭ的遙感研究和時逡逑布研宄的主要進展及存在的一些問題，在此基礎(chǔ)上提出本文的研宄目標、研究內(nèi)容逡逑技術(shù)路線。逡逑二章研宄區(qū)域與數(shù)據(jù)介紹。主要介紹了研宄區(qū)域的概括，現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的獲取，逡逑影像的獲取以及主要數(shù)據(jù)處理過程，逡逑第三章基于實測數(shù)據(jù)集，建立適用于研宄區(qū)域的ＣＤＯＭ經(jīng)驗遙感反演算法，并比逡逑有ＣＤＯＭ算法的適用性與精度。逡逑四章Ｃ．ＤＯＭ的時空分異特征討論。本章主要針對第二章建立的ＣＤＯＭ反演算逡逑８逡逑

邐邐南京信息工程大學碩士學位論文第二章研究區(qū)域與數(shù)據(jù)介紹逡逑２．１研宄區(qū)域概述逡逑渤海是中國的內(nèi)海，也是西太平洋的一部分，位于遼東半島和膠州半島之間，被寧省、河北省、天津市、山東省環(huán)抱，僅東部以澍海海峽與北黃海相連。渤海面積約７７ｘｌ０３ｋｍ２，平均深度１８ｍ。北黃海是由遼東半島、山東半島和朝鮮半島包圍的一個半逡逑封閉海域，面積約為８ｘｌ０３ｋｍ２，平均深度４０ｍ。黃河作為渤海的第一大河提供了主要的逡逑淡水來源，黃海是渤海的主要鹽度來源，這一過程影響著渤海到北黃海的水動力過程和逡逑水質(zhì)生態(tài)環(huán)境的變化。逡逑Ａ邋１邋Ｎ逡逑

第三章ＣＤＯＭ反演模型逡逑３．１光譜分析逡逑下圖３．１是實測遙感反射率光譜曲線，波長范圍從４００－７００ｎｍ，圖中紅色虛線表示逡逑全波段下，單個波段與實測ＣＤＯＭ值之間的相關(guān)系數(shù)。從光譜曲線來看，曲線的形式逡逑展現(xiàn)的是典型的二類水體光譜，可見研究區(qū)域的水體類型屬于二類渾濁水體。４００－４５０ｎｍ逡逑間光譜曲線值都比較低，這主要是由于短波波段的ＣＤＯＭ的強吸收所造成的。５５０ｎｍ逡逑附近出現(xiàn)一個峰值，這一峰值的主要是由于懸浮顆粒物的影響。在６７８ｎｍ附近，還存在逡逑一個小的峰值，這主要是由于葉綠素的吸收造成的。相關(guān)系數(shù)曲線與Ｒｒｓ光譜曲線趨勢逡逑十分相似，可見懸浮顆粒物、葉綠素等對ＣＤＯＭ有一定的影響，如果要較準確地從光逡逑譜曲線反演得到ＣＤＯＭ信息，需要考慮懸浮顆粒物和葉綠素等的影響。逡逑０．０８邐０．８逡逑０邋０７＇邐戶…逡逑°．。６．逡逑０．０５邋邐邐＼邋＊邋０．５邋＾逡逑安邋——邋－ｒｒ邋＾邐Ｓ逡逑００３邋■邐°－３邋５逡逑：：：浯v嵋誨義希矗埃板危矗擔板危擔埃板危擔擔板危叮埃板危叮擔板危罰埃板義希祝幔觶澹歟澹睿紓簦楨澹ǎ睿恚╁義賢跡常卞澹玻埃保茨昵錛盡ⅲ玻埃保的晗募盡ⅲ玻埃保賭晗募盡ⅲ玻埃保紡甓舅母齪醬問擋庖８蟹瓷瀆使餛濁咤義希ê焐橄呤牽茫茫模埃陀敫貌ǘ蝸攏遙潁蟮南喙叵凳擼╁義舷巒跡常彩且８蟹瓷瀆使餛椎鈉驕�、标准测牸s氨湟煜凳咄�。标准测k肫驕義現(xiàn)檔那咔魘剖窒嗨

本文編號：2811168