河口海域水体悬浮物浓度遥感反演计算的研究

论文摘要

本文针对我国海洋遥感监测现实情况,介绍了当前遥感技术的应用、进展及存在的问题,提出了使用卫星遥感监测海域的悬浮物质定量的实验标定方法。并使用该技术在渤海辽东湾进行海上水质现场调查实验,实现对悬浮物质的分类、组成、测定,取得了很好的效果。卫星遥感监测近海海域的悬浮物,主要难题是水体的低反射率,大气对蓝紫短波光谱有严重的散射影响,以及来自海水中可溶性物质本身的反射、散射和荧光性质的光谱信号的混杂,增加光谱成像、光谱技术用于近海水域调查的难度。在研究了海洋卫星遥感的原理、海水透明度与悬浮物测定方法后,调查辽河口南侧海域4个航次11个站位的监测数据。其中,水质透明度采用塞克盘（SDD）方法监测;悬浮物是用孔径为0.7μm GF/F硼硅玻璃纤维滤膜,重量法测定。实验结果表明,辽河海域总悬浮物浓度和透明度的相关关系为显著负相关,相关系数为-0.85,关系式为;Log10SPMitotalc=1.28634-1.98503×Log10SDD（N=33,p＜0.0001）。采用同步的NOAA/AVHRR卫星数据-反射率差Rd与透明度形成的遥感定量关系为;Log10SDD=1.8178-4.13011×Log10Rd,最后得到悬浮物遥感定量关系式;Log10SPMitotalc=4.13011×Log10Rd-1.16978。研究结果表明,海域地理位置不同,其海水透明度与悬浮物浓度的定量关系是实验经验关系式。根据多时相的NOAA/AVHRR遥感数据和准同步实测的透明度及悬浮物浓度数据,探讨遥感参数与实测悬浮物浓度间的相关关系,并建立相应的遥感定量模式,利用多期不同时相的遥感和实测资料,对模型的可靠性和适用性进行了分析和检验,说明利用卫星遥感监测河口海域悬浮物浓度是十分有效的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 水体悬浮物遥感定量测定的应用
• 1.1 沿岸水环境遥感监测的进展
• 1.2 存在的问题及发展方向
• 1.3 NOAA卫星简介
• 1.4 沿岸水环境遥感监测机制
• 1.4.1 水体分类
• 1.4.2 含沙水体的光谱特征
• 1.4.3 光谱反射率与含沙量的主要关系式
• 第2章 海水透明度及其测量方法的介绍
• 2.1 海水透明度
• 2.2 海水透明度的测量方法
• 2.3 海水透明度的表征
• 第3章 悬浮物概念及测定方法概述
• 3.1 悬浮物的定义
• 3.2 经典总悬浮物的测定方法
• 3.3 海水悬浮物的组成
• 第4章 河口与海湾悬浮物的测定方法
• 4.1 海洋悬浮物监测方法概述
• 4.2 海洋悬浮物标准物质的选取
• 4.3 监测技术对比及讨论
• 4.3.1 方法一:重量法
• 4.3.2 方法二:仪器法
• 第5章 河口和海湾悬浮物变化特征
• 5.1 北黄海海湾水体悬浮物的变化特征
• 5.2 长江河—海交汇的河口水体悬浮物的变化特征
• 第6章 海水现场采样分析及建模研究
• 6.1 论文研究内容
• 6.2 实验监测方法
• 6.3 实验设备与材料
• 6.4 现场实验步骤
• 6.5 现场海域站位布设
• 6.6 现场数据的采集
• 6.7 遥感定量原理
• 6.7.1 光的漫衰减
• 6.7.2 卫星遥感反射率
• 6.7.3 反演定量原理
• 6.8 卫星数据的处理
• 6.9 结果与讨论
• 6.9.1 水体中相关参数的空间分布
• 6.9.2 悬浮物间接遥感定量模型与讨论
• 第7章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历