福建省赤潮预警系统研究与应用

考虑赤潮预警的业务需求,基于GIS平台、C/S(Client/Server)架构和2D web GIS服务平台,研发了赤潮预警系统,该系统由赤潮监测数据库、赤潮藻种库、赤潮预警模型、赤潮动态、赤潮历史资料和系统管理六大模块组成。可实现生态浮标监测、常规现场监测、应急监测、卫星遥感监测数据的实时采集入库、查询、显示、分析;能够开展基于天气模型的赤潮预警,赤潮漂移轨迹预报,对赤潮周边海水养殖、海水浴场休闲旅游进行示警。该系统为业务人员快速制作、发布赤潮预警,赤潮防灾减灾辅助决策支持等方面提供了支撑平台。     

赤潮卫星遥感监测与实时预报

本文根据赤潮水体光谱特征和赤潮环境要素,提出了赤潮卫星遥感监测与实时预报的方法。利用这些方法成功地监测和预报了１９９７年１１月发生在广东沿海的金囊藻赤潮和１９９７年７月发生在汽油嵊泗海区的液光藻赤潮。     

海洋在线监测浮标在赤潮监测中的应用研究

利用布设在广西区钦州湾的GX11、GX13两套实时在线监测浮标, 研究钦州湾2016年5月发生的红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮前后实时监测数据的变化情况。结果表明赤潮的暴发与消退受水文气象因素影响, 当寒流过后, 出现风速降低、气温迅速回升, 尤其是气温呈现昼夜温差小的天气状况时, 应重点监控实时在线浮标监测数据的变化。赤潮过程中pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度存在明显的昼夜变化规律并高于正常范围, 三种环境要素具有显著的正相关; 当实时在线浮标监测中发现pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度呈现较明显联动的强烈波动, 并且数值相对正常范围迅速升高时, 可进行赤潮预警及布置现场调查; pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度的实时在线监测可作为预警环境要素, 为赤潮预警提供科学参考。     

有毒赤潮的快速检测和赤潮毒性标准建立

赤潮灾害于近几年频繁暴发,有毒赤潮危害更为严重,近年来国内外已发生了几次较大规模的有毒赤潮.综述了赤潮毒素的生物及化学检测法,HPLC法与传统方法相比,具有准确、快速等优点,是一种很好的快速检测赤潮毒素的方法.在对我国赤潮毒素进行检测研究的基础上,应尽快建立适合我国的赤潮毒性标准系统.     

一种赤潮实时监测系统的设计

赤潮灾害预报技术是我国“十五”国家科技攻关计划重点项目,我们把GPS精确授时和定位技术应用于赤潮的监测,可以建立海水的实时监测系统,并对整个海域每一点的各种参数建立数据库,对于赤潮的产生原因和动态发展提供可靠的数字依据。     

赤潮快速预警研究

文章研究和探讨了几种赤潮快速预警的技术,介绍了这几种赤潮预警技术在863项目赤潮重点监控区监控预警系统和青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目中赤潮监测预警系统的实际应用情况,实现高精度、高时效的赤潮预警,达到了减少赤潮灾害的目的。     

赤潮快速预警研究

文章研究和探讨了几种赤潮快速预警的技术,介绍了这几种赤潮预警技术在“863”项目“赤潮重点监控区监控预警系统”和青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目中“赤潮监测预警系统”的实际应用情况,实现高精度、高时效的赤潮预警,达到了减少赤潮灾害的目的。     

免疫学方法在有害赤潮藻细胞检测中的应用

赤潮可以严重危害海洋渔业、海水养殖业和旅游业,甚至危害到人类的生命健康[1,2],它的频繁发生已经引起各国政府的高度重视。虽然可以通过每日多次实时检测海水的水文、化学要素等来推测发生赤潮的可能性[3],但是这些方法都不能直接反映有害赤潮藻的种类和数量,从而不能为赤潮监测和预报提供最直接的参考数据。实际上,对海水中的藻类进行分类、鉴定和数量分析是监测和预报赤潮发生的最直接有效的方法,这包括对水样采集、藻种类鉴定、毒性鉴定和赤潮藻定量计数等。传统的形态分类技术可以解决赤潮监测中的多数问题,但需要有经过专门训练的分…     

赤潮影响因素研究进展

通过对赤潮发生的生物、化学、物理等影响因素研究现状的分析,认为赤潮生物是引发赤潮的内在因素,化学因素是赤潮发生的物质基础,而物理因素则是提供赤潮发生的环境条件。在赤潮生物存在的前提下,化学和物理因素都可以限制赤潮的发生,所以,将生物学、化学与物理海洋学耦合仍旧是赤潮研究需要解决的问题。在分析了现有研究状况的基础上,从不同角度提出了赤潮的研究方向。     

有害赤潮数值分析研究进展

根据国内外最新文献,详细介绍了有害赤潮数值分析的各种方法,包括多元统计分析和赤潮生态数学模型,综述了多种方法在分析撮有害赤潮发生主要诱因及判别赤潮发生与否中的应用,评述了最按展起来的赤潮生态模型,总结了各种数值方法反映的赤潮不同侧面,并对不同方法在实践应用中的问题进行了探讨。     

基于SVM方法的航空高光谱赤潮信息提取与分析

从仪器到外业数据采集再到内业数据处理,较全面的阐述了航空高光谱赤潮监测的工作流程,并着重讨论了航空高光谱赤潮信息提取这一关键技术.采用专门针对小样本高维度的支持向量机模式识别方法,以2013年7月4日浙江舟山东福山赤潮高光谱数据为例,通过采集7个点位的赤潮海水和正常海水波谱曲线,研究分析赤潮海水的差异性特征,开展赤潮信息提取技术的研究,并对相同样本不同的提取方法进行了对比,通过分析,进一步证明了支持向量机方法的准确性和优越性.航空高光谱赤潮信息提取技术的研究可为航空赤潮业务化监测提供必要的技术基础.     

海州湾赤潮高发区浮游细菌与赤潮及环境因子的关系

海州湾是南黄海赤潮高发区之一。为研究浮游细菌与赤潮及环境因子的关系,于2020年11月在海州湾赤潮期间进行了现场调查,采集了8个站位的浮游细菌、浮游植物样品,获取了温度、盐度、叶绿素a以及氮、磷、硅营养盐浓度等环境因子信息,分析了赤潮原因种及浮游细菌群落结构情况。结果显示,此次赤潮原因种为三叶原甲藻(Prorocentrum triestinum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)及塔胞藻(Pyramimonas sp.),发生赤潮时水温、盐度较低,盐度与赤潮异弯藻的分布有一定的联系。使用16SrRNA高通量测序方法分析调查海域的浮游细菌情况,结果显示赤潮发生站位的浮游细菌多样性略低于其他非赤潮发生站位,优势细菌与其他站位有明显不同,以假单胞菌目(Pseudomonadales)、红杆菌目(Rhodobacterales)和黄杆菌目(Flavobacteriales)为主。赤潮发生站位的浮游细菌群落结构也存在一定的差异,不同站位可能处于不同的赤潮阶段,对浮游细菌群落具有不同的影响。相关性分析显示,黄杆菌目与叶绿素a显著正相关,表明黄杆菌目与赤潮发生有一定的关系。     

国内外赤潮的发展趋势与研究热点

本文以最近10多年的赤潮典型事件、研究进展为主要依据，综合论述了国内外赤潮发生的新特点。分别从组学技术、食品安全与公共健康、赤潮生物学、赤潮监测与预测预报、赤潮应急处置等几方面，介绍了目前国际上该领域的研究热点。本文还回顾了我国赤潮研究的主要发展历程，结合科技部2017年启动的国家重点研发计划"我国近海致灾赤潮形成机理、监测预测及评估防治技术"项目，展望了我国赤潮研究的未来发展趋势。     

中高空间分辨率宽波段光学卫星传感器参数赤潮探测影响研究

中高空间分辨率宽波段光学卫星已成为赤潮监测的主要数据源,但与水色卫星传感器不同,中高空间分辨率卫星传感器主要面向陆地应用,其波段数量少、宽度大,由此对赤潮探测带来的影响尚待研究。为此,本文基于不同优势种赤潮实测高光谱数据、时空同步的GF-1 WFV2、GF-1 WFV3传感器影像、Sentinel-2A MSI传感器影像及GF-6 WFV传感器影像,探究了波段设置、光谱响应函数、信噪比及空间分辨率对赤潮探测的影响,并分析了红边波段赤潮探测优势。结果表明:波段设置对赤潮探测影响大,特别是红光波段和红边波段的中心波长和波段宽度;波段设置相同的情况下,赤潮探测精度受光谱响应函数的影响大,受信噪比的影响较小;空间分辨率对赤潮探测的影响较大,空间分辨率的提升有助于提高赤潮探测的精度。红边波段赤潮探测实验表明,较之红光波段,基于红边波段的赤潮探测具有明显的优势,平均F1-Score提高了11%。本文的研究结果一方面可为赤潮中高空间分辨率卫星探测的数据选取提供理论依据,另一方面可为中高空间分辨率卫星传感器的设计提供参考。     

中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(一):渤海

渤海是我国最大的半封闭型内海,也是重要的海洋生物产卵场、育幼场和索饵场。其陆源径流丰富,环境异质性高,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括大量的赤潮物种。该海域赤潮频发对水产养殖、生态环境、旅游业等造成了很大影响。因此,针对该海域浮游植物物种多样性的研究具有极其重要的意义。本文整理了1957—2019年间46个主要航次的调查资料,比较分析了这些航次中鉴定的浮游植物组成以及相对丰度,并跟踪分析了近20年来渤海的主要赤潮事件,重点描述了赤潮物种多样性,并详细阐述了常见赤潮物种。在航次鉴定的140个赤潮物种中,包括硅藻78种,甲藻52种,定鞭藻5种,绿藻4种和蓝藻1种。本文为比较研究包括渤海海域在内的不同海域浮游植物和赤潮物种的多样性,探索海洋生物多样性的起源和演化规律,解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础和参考。     

Satellite detection of red tide in Ariake Sound, 1998–2001

High resolution SeaWiFS data was used to detect red tide events that occurred in the Ariake Sound, Japan, a small embayment known as one of the most productive areas in Japan. SeaWiFS chlorophyll data clearly showed that a large red tide event, which damaged seaweed (Nori) cultures, started early in December 2000 in Isahaya Bay, expanded to the whole sound and persisted to the end of February 2001. The monthly average of SeaWiFS data from May 1998 to December 2001 indicated that the chlorophyll peaks appeared twice a year, in early summer and in fall, after the peaks of rain and river discharge. The SeaWiFS data showed that the red tide event during 2000–2001 winter was part of the fall bloom; however, it started later and continued significantly longer than other years. Satellite ocean color data is useful to detect the red tide; however the algorithms require improvement to accurately estimate chlorophyll in highly turbid water and in red tide areas.     

大鹏湾的赤潮生态仿真模型

通过海洋动力学和赤潮生物动力学相结合的方法，建立了一个赤潮发生的仿真模型。模型包括水动力、扩用和生物动力学三部分，综合考虑了潮流、营养物质等环境要素的时空变化对赤潮过程的影响，并以大鹏湾夜光藻赤潮为例进行了数值模拟。模型再现了赤潮发生前海水中营养物质的浓度一次明显的增高，而在赤潮发育盛期营养物质降至低谷的现象并反映了赤潮物质容易在海湾的角落等水交换不畅的地域聚集的情况。     

基于海洋一号D卫星海岸带成像仪的赤潮遥感监测特征

为进一步加强对赤潮等海洋生态灾害的动态监测,科学支撑海洋防灾减灾工作,文章基于海洋一号D卫星搭载的海岸带成像仪数据,选取北部湾、茂名近岸和陵水湾为研究区域,分析2021年2月发生的4例赤潮事件的遥感影像、叶绿素a浓度和赤潮指数特征。研究结果表明：遥感影像可清晰呈现赤潮分布状况,叶绿素a浓度和赤潮指数的异常值范围与遥感影像一致,赤潮水体的叶绿素a浓度和赤潮指数整体高于非赤潮水体。     

2010—2020年宁德近岸海域赤潮时空分布特征分析

文章收集整理2010—2020年发生在宁德近岸海域的赤潮事件,综合分析该海域赤潮的时空分布和种类特征,结果表明:①近11年来宁德近岸海域共发生赤潮16起,年均1.5起;总面积高达1 468 km2,年均133.5 km2;持续时间共169天,年均15.4天。②从月份上看,赤潮发生在4—6月,高发期为5月。③发生赤潮的种类共有3种甲藻和1种硅藻,其中发生次数、面积和持续天数最高的均为东海原甲藻,其次为米氏凯伦藻,最低为中肋骨条藻。④从空间分布上来看,福宁湾及其周边海域（A区）赤潮次数和持续天数最长,三沙湾外海域（D区）赤潮面积最大,三沙湾内海域（C区）的赤潮种类最多。⑤米氏凯伦藻引发的有毒赤潮共4次,主要集中在霞浦近岸海域。适宜的温度、盐度、丰富的营养盐和良好的天气是米氏凯伦藻形成赤潮的前提条件。     

赤潮数值研究的有关问题

赤潮的实质是一个海洋生态系统动力学问题，本文初步给出了描述赤潮的基本动力学方程组，并讨论了进行赤潮数值研究的必要性。数值方法既利于赤潮机理的研究又可以推动赤潮预报的发展