1. 研究目的与意义
研究背景:
赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象(《环境科学大辞典》编委会,2008)。构成赤潮的浮游生物种类很多,其中以甲藻和硅藻类为主要优势种。赤潮的发生往往会破坏生态平衡和渔业,甚至影响人类的健康。赤潮具有明显的区域性分布特征,大部分赤潮出现在江河口海区和沿岸、内湾地区。前人的研究表明,由于人类活动导致的过量营养盐输入,赤潮发生的频率在近几十年中逐渐增加。东海是中国最重要的边缘海之一,拥有丰富的渔业资源,由于长江的淡水、台湾暖流、黑潮和季风的交替作用,该地区有利于浮游植物的生长,从而成为了我国发生赤潮灾害最严重的地区之一。东海赤潮大多易在每年的 5~8 月暴发,伴随沿海地区经济的发展,近海赤潮发生的次数和规模不断扩大,在过去的十年中,有大量关于东海原甲藻赤潮事件的报告,这些事件都会对海洋系统生态健康造成危害,导致鱼类和其它海洋生物死亡。全面和详细的监测,包括时间和空间分布的监测,可以帮助我们理解赤潮的发生和演变,并详细了解东海赤潮的分布特征。一般而言,发生赤潮的水域表现出增加的叶绿素浓度,在绿色和红色波段中有明显的反射峰,同时吸收和散射特性也会发生显著变化。
基于遥感技术使用赤潮水域的遥感反射率特征的赤潮检测方法已经建立。目前,学者们已开发出多种使用卫星图像进行赤潮检测的方法,包括异常叶绿素a浓度法(Chl-a)、光谱特征分析法和赤潮的固有光学特性的方法。然而,不同的赤潮识别方法在研究区域的适用性有所不同,而一个不同传感器上的盛开提取方法的效率也有所不同。因此,在将不同卫星上的输入阈值和提取结果应用时,有必要使用历史现场发生赤潮数据进行验证和分析。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
(1)基于遥感影像分析不同水体的遥感反射率特征,运用水色遥感知识,对不同水体类型的光谱特征进行分析。
(2)比较叶绿素浓度提取法、谱斜率法、赤潮指数法和赤潮比值法对东海赤潮的提取结果;对2020年夏季东海赤潮提取结果进行比较分析。
3. 研究的方法与步骤
4. 参考文献
1. Ahn, Y.H., amp; Shanmugam, P. (2006). Detecting the red tide algal blooms from satellite ocean color observations in optically complex Northeast-Asia Coastal waters. Remote Sensing of Environment, 103, 419-437.
2. Amin, R., Zhou, J., Gilerson, A., et al. (2009).Novel optical techniques for detecting and classifying toxic dinoflagellate Karenia brevis blooms using satellite imagery. Optics express, 17, 9126-9144.
3. Feng, C., Ishizaka, J., Saitoh, K., et al. (2020). A Novel Method Based on Backscattering for Discriminating Summer Blooms of the Raphidophyte (Chattonella spp.) and the Diatom (Skeletonema spp.) Using MODIS Images in Ariake Sea, Japan. Remote Sensing, 12,1504.
5. 计划与进度安排
一、研究工作准备阶段(2024-01-01—2024-03-20)
1.2024-01-01—2024-02-20:准备工作阶段,包括文献研读及回顾,掌握与研究课题相关的基础理论知识。
2.2024-02-20—2024-03-20:开题阶段,主要工作是撰写开题报告等。
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