【摘要】：隨著現(xiàn)階段海洋監(jiān)測的需求不斷增加,近海Ⅱ類水體各要素空間分布的深入研究勢在必行,以往的單一要素的空間分析已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)與研究的需求,同時遙感進(jìn)行海洋監(jiān)測的迅猛發(fā)展,對于遙感領(lǐng)域的水色三要素(葉綠素、總懸浮物、有色可溶性有機物)的協(xié)同觀測與空間分析就具有重要的意義。然而現(xiàn)階段的近海Ⅱ類水體的遙感監(jiān)測絕大多數(shù)依舊是使用表觀光學(xué)量作為因子進(jìn)行統(tǒng)計模型的反演,利用水體后向散射特性對Ⅱ類水體要素的反演還大多集中在懸浮物這一個要素,浮游植物的研究更多是在實驗室測量藻類的后向散射特性,應(yīng)用后向散射反演葉綠素濃度這方面國內(nèi)的研究還只有對大型淡水湖泊水體葉綠素濃度的反演,但是隨著定量遙感的精度要求的提高,使用固有光學(xué)量來進(jìn)行近海水體的水色要素反演將會是重要的研究方向。本文分析了遼東灣近海水色三要素的空間分布特性并對水色三要素與水體后向散射系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行探究。本文通過對2015年4月遼東灣水色觀測航次32個站位點,每個站點表層、5m以及10m水深(有兩個站點因為水深較淺,沒有10m處的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù),總共獲取94組水色三要素的數(shù)據(jù)、后向散射數(shù)據(jù)以及相對應(yīng)的必要輔助參數(shù)。利用地統(tǒng)計學(xué)的方法進(jìn)行了空間分布的差值計算,并對典型區(qū)域進(jìn)行剖面差值計算,以此來分析遼東灣海域水色三要素的空間分布特征。同時利用所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行后向散射與總懸浮物濃度的關(guān)系的分析,葉綠素濃度與后向散射系數(shù)的分析。主要研究成果如下:(1)葉綠素a濃度的整體分布是10m水層處最高,5m水層處接近10m水層的濃度,向上逐漸減弱,表層最低,整體變化范圍為:0.44~11.39mg/m~3,均值為:3.97mg/m~3。遼東灣北部海域高于南部海域,東部海域高于西部海域,表層海水易出現(xiàn)極值,等值線分布密集,變化梯度較大,受入海徑流等營養(yǎng)鹽的影響大。(2)總懸浮物的濃度分布依舊是10m水層處最高,5m處和10m處基本相同,向上逐漸減弱,表層最低,整體變化范圍為:1.56~49.37mg/L,均值為:10.70 mg/L。北部海域依舊是高于南部海域,東部海域高于西部海域,表層海水總懸浮物的濃度變化很大,總懸浮物的濃度受到沿岸徑流以及海水動力環(huán)境影響較大。(3)有色可溶性有機物吸收系數(shù)分布是5m水層處最高,底層最低。整體變化范圍為:0.103~0.372m~(-1),均值為:0.1852m~(-1)。整體吸收系數(shù)的平面分布和葉綠素濃度分布相似,依舊是北高南低,東高西低。5m水深處吸收系數(shù)變化最大,對外界環(huán)境的變化敏感。春季遼東灣海域有色可溶性有機物含量受陸源輸入影響較大。(4)遼東灣的后向散射系數(shù)與總懸浮物濃度之間不是簡單的線性關(guān)系,而更接近于一種三次方關(guān)系,不同的波長的后向散射擬合趨勢基本一致,R~2都在0.9以上。同時利用442nm以及700nm的后向散射系數(shù)為因子建立利用后向散射系數(shù)反演葉綠素a濃度的模型,R~2為0.42但一致性系數(shù)達(dá)0.76,可以為以固有光學(xué)量反演水色要素提供理論依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 渤海海區(qū)地形圖[5]Figure 1-1 Topographic map of Bohai Sea[5]遼東灣的主要淡水注入為遼河、雙臺子河、大凌河和小凌河等，其中對遼東灣影響較大的是：最北側(cè)為遼河和雙臺子河，兩河的年均徑流量約有 90 億 m3[7],大量的泥沙堆積，，導(dǎo)致遼東灣北部地勢平坦，底質(zhì)為淤泥近岸為沙質(zhì)海灘，大量的沖淡水分影響著灣內(nèi)水深小于 20m 的入�？趨^(qū)域，是遼東灣主要的水團，受入海徑流沿岸環(huán)境的影響較大，季節(jié)變化明顯[8]，是影響遼東灣水文要素的重要因素之一，入�？邴}度明顯比灣口低，等值線在北部基本平行于北部的岸線[9]，春季遼東灣表層海水鹽度變化為 27.75～31.56‰，均值為 30.57‰。在春季由于海冰的融化，遼東灣中心會有低溫區(qū)域，表層水溫變化為 11.6℃～18.2℃，均值為 15.1℃，底層水溫變化為 10.8℃～18.0℃，平均水溫為14.5℃[10]。根據(jù)前人對渤海的研究，參考文獻(xiàn)馮士{p和趙保仁等人的研究[11][12]可知，渤海內(nèi)的環(huán)流不但非常微弱而且還不穩(wěn)定，主要的影響因子是海面風(fēng)場，在遼東灣環(huán)流可能為逆時針方向，在表層余流的速度一般為 0. 1～0. 2m/s。

調(diào)查時間及站點介紹東灣水色調(diào)查實驗原定為 2015 年 4 月中旬開始，用一個航次調(diào)查完 32 個站但是由于 4 月 22 日到 4 月 27 日調(diào)查海域風(fēng)力過大，為了保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)加實驗的人員安全，中途回港避風(fēng)，實驗航次分為兩個航次。實驗從 2015 開始到 2015 年 5 月 3 日返航，歷時 19d，取得了 32 個站點水色要素及輔助驗海區(qū)位于遼東灣，周圍有養(yǎng)殖區(qū)、化工廠、油開采等生產(chǎn)活動的污水排放來的陸源物質(zhì)入海、有城市生活污水的排放，圖 2-1 為設(shè)計的采樣站點，在，每 7 海里左右設(shè)計一個采樣站點，在站點設(shè)計時考慮了多種類型的排放口的區(qū)域。圖 2-1 是由 6 景 Landsat 8 遙感圖像拼接而成，為了保證圖像無云，日期分別為2017年9月23日、2017年3月8日、2017年2月2日，軌道號(path/ 120-33/120-32、119-33/119-32、121-33/121-32，圖像顯示采用的是 5、4、3
【學(xué)位授予單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S931

【參考文獻(xiàn)】

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2643447