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《基于GOCI遙感資料的東海赤潮信息提取》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼:10264研究生學(xué)號:M150305550上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文基于GOCI遙感資料的東海赤潮信息題目:提取英文題目:ExtractionofRedTideInformationintheEastChinaSeaBasedonGOCIData專業(yè):海洋科學(xué)研究方向:海洋遙感姓名:王芮指導(dǎo)教師:伍玉梅二O一八年五月二十五日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文上海海洋大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:我恪守學(xué)術(shù)道德,崇尚嚴謹學(xué)風。所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)明確注明和引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成
2、果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫,我對所寫的內(nèi)容負責,并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)上海海洋大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□在年解密后適用本版權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密□學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯委員會成員
3、名單姓名工作單位職稱備注答辯地點答辯日期I上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文基于GOCI遙感資料的東海赤潮信息提取摘要赤潮是一種突發(fā)性的海洋生態(tài)環(huán)境災(zāi)害現(xiàn)象,水體的富營養(yǎng)化是引發(fā)赤潮的主要原因。近年來,東海漁業(yè)資源的過度捕撈、大型海洋工程的開發(fā)、長江等沿海污染物的排放,使得中國東海赤潮爆發(fā)頻率增加,這對海洋生態(tài)環(huán)境、水產(chǎn)漁業(yè)、社會經(jīng)濟和人類健康都造成了較大危害,因此,開展東海赤潮的監(jiān)測研究具有重要意義。傳統(tǒng)的赤潮監(jiān)測方法主要是靠人工走航調(diào)查,這將耗費巨大的人力物力資源且時效性不高,而衛(wèi)星遙感技術(shù)具有實時性、同步性、觀測范圍廣等優(yōu)勢,用于監(jiān)測提取赤潮可以彌補傳統(tǒng)方法的缺陷。和MODIS、SeaWI
4、FS等海洋水色衛(wèi)星相比,GOCI具有高時間分辨率(1h),且一日成像八景,用于監(jiān)測東海赤潮等突發(fā)性事件具有更大的應(yīng)用前景。本文主要是利用GOCI靜止水色衛(wèi)星的高時間分辨率觀測的優(yōu)勢,開展東海葉綠素a和赤潮的信息提取和變動分析。首先對GOCI衛(wèi)星獲取的L1B數(shù)據(jù)進行了大氣校正等影像預(yù)處理,然后利用OC2、OC3G和YOC三種葉綠素反演算法反演了東海葉綠素a濃度,并用實測資料對三種反演算法結(jié)果進行驗證分析,通過反演值與實測值之間的平均絕對誤差、平均相對誤差和相關(guān)系數(shù)對三種算法反演精度進行了比較,確定反演東海葉綠素a濃度的最優(yōu)算法。然后,利用最優(yōu)算法反演了2011-2017年東海赤潮高發(fā)期赤
5、潮的葉綠素a濃度,并分析其晝變化特征及成因。進一步,分別利用葉綠素a濃度閾值法和赤潮指數(shù)閾值法提取了東海2011-2016年的赤潮信息,分析了赤潮的晝變化特征及成因,對比了這兩種方法提取赤潮結(jié)果的精度。最后,利用YOC算法反演了臺風“燦鴻”前中后期半月的葉綠素a濃度并分析了“燦鴻”對東海葉綠素a濃度的影響。本研究的結(jié)果主要包括以下幾個方面:(1)采用三種算法反演了東海葉綠素a濃度,其中YOC算法的平均絕對誤差為0.39mg·m-3,平均相對誤差為0.42,相關(guān)系數(shù)為0.88,是這三種算法(OC2、OC3G和YOC算法)中平均絕對誤差和平均相對誤差最小、且相關(guān)系數(shù)最高的,因此,YOC算法
6、是反演東海海域葉綠素a濃度的最優(yōu)算法。利用YOC算法,反演了東海赤潮多發(fā)期的葉綠素a濃度,發(fā)現(xiàn)2011年5月29日溫州附近海域、2012年6月5日杭州灣附近海域、2013年5月25日臺州附近海域、2014年5月23日長江口海域、2015年6月15日溫州附近海域、2016年5月31日舟山附近海域和2017年5月22日象山附近海域的葉綠素a濃度晝變化特VI上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文征皆表現(xiàn)為:先增大后減小,在10:30左右達到峰值。(2)通過對多時相葉綠素a濃度統(tǒng)計分析,確定提取東海赤潮信息的葉綠素a濃度閾值為12.00mg·m-3,利用此閾值提取了2011-2016年東海海域赤潮信息,赤潮
7、在一日內(nèi)的時序變化特征為:由近岸海域逐漸向離岸海域移動,赤潮面積先增大后減小,在10:30左右達到最大值,這主要是由藻類的垂直遷移和海水中營養(yǎng)鹽的消耗造成的。綜合2011-2016年,提取的赤潮面積平均相對誤差為0.83,即比實測赤潮面積高出約83%,這主要是由于YOC算法反演的葉綠素a濃度有一定誤差,其次,遙感衛(wèi)星觀測的海域范圍比人工走航觀測的廣且衛(wèi)星傳感器受云霧等影響,存在觀測信息缺失的問題。(3)利用赤潮指數(shù)閾值3.56提取東海赤潮信息,