基于MODIS影像的射阳河口海域可溶性无机氮磷营养盐浓度遥感监测研究

分析了射阳河口海域实测光谱反射率与DIN、DIP浓度间的相关性,发现DIN、DIP浓度与水体浊度间呈强烈的正相关,说明在该海域DIN和DIP主要来源于沉积物再悬浮过程中的释放。在此基础上以实测光谱模拟MODIS前四个波段的反射率,建立了基于MODIS影像的DIN、DIP浓度定量反演模型,模型的相对预测精度达到60%以上,将模型应用于影像反演所得的结果与实际情况相当吻合,证明了模型的实际应用价值和业务化潜力。     

应用MODIS影像监测海州湾无机氮浓度的研究

利用连云港海州湾2004年至2006年的水质监测资料，选取时间上完全同步的空间分辨率为500m的MODIS Terra 1B数据，对反射率的单波段因子和波段组合因子与可溶无机氮（DIN）质量浓度之间进行相关分析。从总体上看，单波段因子与DIN质量浓度的相关性较低，但在含氮基团倍频和合频吸收带附近的波段（波段2、7）反射率与DIN质量浓度呈负相关，显示了含氮基团对水体光谱特征的影响；在波段组合因子中，因子F11（3.4）和F13（3.4）与DIN质量浓度呈显著正相关，用这两个因子建立DIN质量浓度的回归模型，R^2都达到0．7以上，相对精度达70％左右，最终选择因子F11（3.4）的线性模型反演该海域的DIN质量浓度，其结果与实际情况非常吻合。     

基于MODIS的海州湾可溶性无机氮浓度遥感监测研究

在海州湾海域,DIN质量浓度与MODIS影像第1、4波段的反射率呈正相关,与第2、3、5、6等波段的反射率呈负相关,这里既体现无机氮基团的吸收特征,也反映了叶绿素a和黄色物质质量浓度与DIN质量浓度间的密切的联系.在MODIS的波段组合因子中由蓝绿波段反射率构成的因子F11(3,4)与DIN质量浓度间的相关性达到0.8...     

基于Landsat8数据的舟山群岛海域悬浮泥沙浓度遥感研究

文章利用舟山近岸海域实测水体光谱及泥沙浓度数据，分析光谱反射率与悬浮泥沙浓度的相关性，并结合Landsat8遥感数据进行该海域的悬浮泥沙浓度遥感反演。研究表明：随着水体悬浮泥沙浓度的增加，各波段的反射率相应增加，且不同波段的增幅有明显不同，水体光谱曲线存在“双峰”现象；Landsat8遥感数据的波段4与波段3的比值与悬浮泥沙浓度的相关性较好；舟山群岛海域总体处于高泥沙浓度的状态，岛屿近岸悬浮泥沙浓度明显高于开阔水域，岛屿周围的悬浮泥沙浓度呈现“西高东低”的格局；一元二次方程模型（二次模型）对舟山海域水体的悬浮泥沙浓度反演精度较其他模型（线性模型，对数模型，指数模型，幂指数模型）高；Landsat8遥感数据可用于舟山海域悬浮泥沙浓度的监测。本研究成果能为近岸海域港口建设、航道安全、环境监测等研究提供数据支持。     

高分六号遥感影像水深反演能力评价

水深是重要的海洋要素,水深遥感反演是获取浅水水深的重要手段。当前水深遥感反 演应用以国外卫星数据为主,国产卫星数据的研究和应用较少。本文针对国产高分六号卫星 （GF-6） 数据,以三亚南山港为研究区域,分别建立单波段回归模型、双波段比值模型、多波段 回归模型,进行多光谱影像的水深反演能力研究,并与国外主流哨兵2 号卫星（Sentinel-2） 数 据进行实验比较。实验结果表明：GF-6 遥感影像具有较好的浅水水深反演能力和一定的反演精度,各波段水深探测能力依次为：绿波段跃蓝波段跃红波段跃近红外波段,反演方法效果依次为：多波段模型跃双波段模型跃单波段模型。相较于Sentinel-2 数据,GF-6 数据水深反演精度与其一致,这表明GF-6 影像具备替代国外遥感数据进行水深反演的能力和大规模应用的潜力。本文针对GF-6 影像水深反演能力的研究方法和分析,结果将为国产高分系列卫星数据的水深反演研究和应用提供有益的参考。     

2020年春季和秋季莱州湾近岸海域营养盐空间分布特征研究

文章基于2020年5月（春季）和10月（秋季）莱州湾近岸海域环境监测数据,研究无机氮（DIN）和活性磷酸盐（DIP）的营养盐空间分布特征,分析海水质量状况和富营养化状况,并完成营养盐与环境因子的相关性分析。研究结果表明：莱州湾海域春季DIN的浓度范围为0.115~1.830 mg/L,呈现近岸高于远岸、西部高于东部的分布特征;秋季DIN的浓度范围为0.009~2.070 mg/L,高值区位于黄河河口附近;春、秋季DIP的浓度范围分别为未检出~0.009 mg/L、0.000 4~0.012 9 mg/L,受我国“控磷”“限磷”等磷负荷消减政策的影响,DIP的浓度一直处于较低水平。受DIN浓度的影响,春、秋季分别有35.7%和30.7%的调查站位超第二类海水水质标准。春季有1.4%的调查站位处于轻度富营养化状态,位于小清河河口附近;秋季有1.6%的调查站位处于轻度富营养化状态,位于黄河河口附近;其他站位均未达到富营养化水平。莱州湾海域营养盐的分布特征与多种环境因子呈现明显的相关性,其空间分布受多因素影响。     

象山港特征污染物浓度分布反演研究

文章首先简述2009年象山港海域环境现状,总结该海域中化学需氧量(COD)、无机氮 (DIN)、活性磷酸盐 (DIP)3项主要水质因子的超标情况及海水富营养化状态,并与往年数据进行对比,叙述象山港海域水质发展趋势;其次,利用FVCOM中的污染物输运数学模型对象山港海域中以 COD、DIN、DIP为代表性水质指标进行现状模拟,将几组不同工况的模拟结果分别与实测数据进行对比,从而确定可用于模拟象山港海域现状水质环境的排放口浓度。     

GF-1 WFV图像经验模分解的光谱保真性与水深遥感探测

水深是海洋环境的重要参数之一，水深遥感反演是水深测量的一种重要手段。经验模分解（EMD）具有剔除小尺度波浪信息，留下大尺度水下地形信息的特性。本文利用EMD对高分一号卫星宽幅影像进行尺度变换，使用光谱相关系数、光谱角、光谱偏差和光谱相对偏差等评价指标，对剩余层图像进行光谱保真性分析；利用改进的对数转换比值模型对原始影像和剩余层图像进行水深反演，并进行相关性分析与精度评价。研究结果表明:（1）评价指标显示EMD变换后影像具有相当的保真性；空间断面分析表明EMD去除了小尺度的噪声信息，保留了水下地形变化信息。（2）经均匀分布的检查点验证，两区域的原图像反演水深和实测水深的相关性较好，相关系数达0.75以上，且两种波段组合的MAE和MRE均不超过2.42 m和8.5%。（3）对EMD的全部10层进行水深反演，蓝绿波段的MAE和MRE均不高于1.62 m和5.8%；绿红波段的MAE和MRE均不高于1.93 m和6.9%。（4）对于不同的波段组合，蓝绿波段组合在各剩余层的水深反演效果明显优于绿红波段，经EMD后的水深反演效果明显提高。（5）20~30 m水深段的反演精度整体要高于30~40 m，该模型应用于较浅水深段更具优势。     

基于机载高光谱的长江口北港悬沙浓度反演

机载高光谱遥感是悬沙浓度反演的重要方法。针对高光谱悬沙浓度反演中敏感波段和反演方法的确定,以机载高光谱影像为数据源,采用相关性分析法确定单波段模型和双波段组合模型的敏感波段,并基于敏感波段构建单变量回归模型,确定最佳反演模型并获取长江口北港区域的悬沙浓度空间分布特征。结果发现,基于归一化差值指数(NDWI)构建的二次多项式模型为最佳反演模型,精度上优于其他5种常用的反演模型;且长江口北港区域的悬沙浓度与水下地形基本上呈倒数关系。相较于基于多光谱卫星影像进行遥感反演,本文的结果表明高光谱影像的精细化光谱能够更为准确地表达含沙水体的光谱信息变化,在复杂的水环境反演研究中具有重要的应用价值。     

基于GF-1号的舟山近岸悬浮泥沙浓度反演研究

文章利用舟山近岸实测光谱数据和国产卫星GF-1号宽视场成像仪(WFV)遥感数据,反演该海域悬浮泥沙浓度。结果表明:(1)线性模型和二次模型相比,二次模型的精确度略高于线性模型,但对于悬沙低浓度区,反演误差过大,故线性模型更适用于舟山近岸水体悬浮泥沙浓度反演;(2)GF-1号B2和B3是悬沙浓度变化的敏感波段,B3/B2波段组合的线性模型反演效果较好;(3)GF-1号遥感数据能够较理想地实现定量反演近岸水体的悬浮物。     

The algorithms of chlorophyll-a concentration for CMODIS

The algorithms of extracting chlorophyll-a(Chl-a) concentration have been established for Chinese moderate resolution imaging spectrometer(CMODIS) mounted on Shenzhou-3 spaceship launched on 25 March 2002.The CMODIS is an ocean color sensor with 30 visible channels and 4 infrared channels,much different from other ocean color satellites and needs new algorithms to process data.Three models of Chl-a concentration were established based on Chl-a data retrieved from sea-viewing wide field-of-view sensor(SeaWiFS),with the average relative errors of 26.6%,24%.0% and 33.5%,respectively.This practical and economic approach can be used for developing the algorithms of Chinese ocean color and temperature sensor(COCTS) on the satellite Haiyang-1 to derive the Chl-a concentration concentration distribution.The applicability of the algorithms was analyzed using some in situ measurements.Suspended sediment is the main factor influencing the accuracy of the spectral ratio algorithms of Chl-a concentration.The algorithms are suitable to using in the regions where suspended sediment concentrations(SSC) are less than 5 g/m3 under the condition of relative error of Chl-a concentration retrieval within 35%.High concentration of suspended sediment leads to the overestimate remote sensing retrieval of concentration of Chl-a,while low-middle SSCs lead to the low Chl-a concentration values using the spectral ratio algorithms.Since the accuracy of Chl-a concentration by the spectral ratio algorithms is limited to waters of Case 2,it is necessary to develop semi-analytical models to improve the performance of satellite ocean color remote sensing in turbid coastal waters.     

CMODIS资料提取叶绿素a浓度的反演算法研究

中分辨率成像光谱仪(CMODIS)是我国“神舟3号”飞船上对地观测主载荷,是我国第一台上天的具有测量海面叶绿素a浓度能力的成像光谱仪.利用宽视场海洋水色扫描仪(SeaWiFS)反演叶绿素a浓度作为参考值建立CMODIS资料处理模型,得到三个基于蓝绿波段比值法的叶绿素a浓度反演算法,平均相对误差分别为26.6%,24%和33.5%,均方根误差分别为1.16,1.15和1.23 mg/m3.在叶绿素a浓度反演误差允许范围小于35%的条件下,比值算法的适用范围为悬浮泥沙浓度小于5 g/m3的海区.悬浮泥沙的强散射作用导致比值算法在高悬浮泥沙浓度条件下产生高估叶绿素a浓度反演值的现象;在中低悬浮泥沙浓度的海区,悬浮泥沙和浮游植物对离水辐亮度的综合作用使比值算法存在低估叶绿素a浓度的趋势.     

波-流作用下悬沙体积比垂向分布研究

在悬沙体积比垂向分布的研究中往往只研究悬沙体积比时均浓度分布，忽略悬沙体积比随时间的变化。而Wikramanayake悬沙模型采用时不变的紊动黏滞系数，利用奇异摄动理论中的多重尺度法分离波流作用下悬沙运动的对流扩散方程，将悬沙体积比按照时均值和周期分量进行了分析。作者在Wikramanayake悬沙模型中的周期浓度的基础上考虑了对流项的影响，从而使描述瞬时悬沙体积比的数学模型更加合理。     

偏异目标海域污染物域均浓度校正及年均浓度估算方法

1 引言 自20世纪50年代末以来我国开展了一系列海洋环境质量调查或监测,其中大型海洋环境调查主要包括20世纪50年代末的第一次全国海洋综合调查、20世纪70年代中期的第一次全国海洋污染基线调查、20世纪80年代初的全国海岸带及海涂资源综合调查、20世纪90年代初开展的全国海岛资源综合调查、20世纪90年代末开展的第二次全国海洋污染基线调查以及2006年开展的我国近海海洋综合调查与评价等[1-3].     

Velocity and Sediment Concentration Profiles in Sediment-Laden Flows

A theoretical analysis of velocity profiles in sediment-laden flows is presented by means of Prandtl-Karman mixing length theorem. The study shows that the upward velocity of liquid-phase caused by settling sediment leads to the invalidity of the log-law and Rouse equation. The theoretical analysis takes into account the upward velocity and shows: 1) the mean velocity in sediment-laden flows follows the log-law, but the Karman constant reduces in the main flow region, 2) sediment concentration reduces the mixing length of fluid particles, 3) flow resistance reduces with the presence of sediment concentration, and 4) the sediment concentration profile deviates from the well know Rouse equation. The experimental data agree well with the equations derived on the basis of non-zero wall velocity. It is found that the wall-normal velocity should not be neglected for density gradient flows because it induces more than for pure water flows.     

几种卤素类消毒剂对刺参幼参的急性毒性作用

在水温18.5~20℃的静水条件下,用4种卤素类消毒剂对刺参幼参进行了急性毒性试验。结果表明,三氯异氰尿酸(trichloroisocyanuric acid,简称TCCA)对刺参幼参的24 h LC50、48 h LC50和安全质量浓度(Cs)分别为33.22、25.32、4.41 mg/L,二溴海因(dibromo dimethyl hydantoin,简称DBDMH)的24 h LC50、48 h LC50和Cs分别为371.17、339.65、85.32 mg/L,聚维酮碘(povidone-iodine,简称PVP-I)的24 h LC50、48 h LC50和Cs分别为3.14、1.450、.09 mg/L,季铵盐络合碘(quaternary ammonium salt-iodine,简称QASI)的24 h LC50、48 h LC50和Cs分别为4.24、2.02、0.14 mg/L。研究表明,4种消毒剂对幼参的毒性大小依次为聚维酮碘>季铵盐络合碘>三氯异氰尿酸>二溴海因。     

亚甲基蓝对南美白对虾(Pemaeus vannamei Boon)幼体的毒性研究

研究了亚甲基蓝对南美白对虾蚤状幼体、糠虾幼体及仔虾的急性毒性。结果表明,不同发育期的幼体,仔虾对此种消毒剂的耐受力不同。亚甲基蓝对南美白对虾蚤状幼体(Z)的24hLC50、48hLC50和安全浓度分别为:2.88×10-6,0.89×10-6,0.025×10-6;对糠虾幼体(M)的24hLC50、48hLC50和安全浓度分别为:3.39×10-6,1.04×10-6,0.029×10-6;对仔虾(P)的24hLC50、48hLC50和安全浓度分别为:6.76×10-6,2.24×10-6,0.073×10-6。     

利用海洋多波段扫描仪航空遥感海面叶绿素浓度的研究

本文首先介绍了由中国科学院上海技术物理研究所最新研制的海洋多波段扫描仪（OMS）的性能和特色，并描述了1999年10月份在黄渤海典型海区进行航空校飞的实验的概况及校飞资料的处理过程。然后，针对不同海区的水色特点，着重探讨了通过最佳通道选择进行假彩色合成叶绿素的定性提取法和模式计算的定量提取法的原理和方法。最后，通过航空校飞、卫星遥感和实测三种准同步资料所得叶绿素浓度空间分布的趋势比较验证了两种叶绿素提取方法和可信度，同时也显示了在OMS基础上所研制的我国第一颗海洋水色卫星水色遥感器的应用前景。     

甲醛对虎斑乌贼受精卵和幼体的毒性试验

采用静水试验法研究了甲醛对虎斑乌贼胚胎和幼体的毒性作用.试验结果表明:甲醛对虎斑乌贼胚胎的24h半致死浓度(LC50)、48h半致死浓度和安全浓度分别为12.38、10.28和2.127mg/L;甲醛对虎斑乌贼幼体的24h半致死浓度(LC50)、48h半致死浓度和安全浓度分别为2.074、0.796和0.035mg/L.虎斑乌贼幼体期较胚胎期对甲醛更为敏感.     

转炉钢渣对两种对虾幼虾的急性毒性效应

初步研究了一定粒径的转炉钢渣对日本对虾（Penaeus japonicus）幼虾和中国明对虾（fenneropenaeus chinensis）幼虾的急性毒性效应。实验结果显示，当钢渣质量浓度为1.8g／L时，日本对虾幼虾96h的最高死亡率为33．33％；随着钢渣质量浓度的增加，死亡率增高；当钢渣质量浓度为18g／L时，其96h的最大死亡率达到了75％。相对于日本对虾幼虾，钢渣质量浓度为18g／L时中国明对虾幼虾96h的最高死亡率只有36．67％。运用直线内插法求出钢渣对日本对虾幼虾96h半致死浓度为1．62g／L，钢渣对日本对虾的安全浓度为0．162g／L，而在实验条件下中国明对虾幼虾的半致死浓度要明显高于日本对虾幼虾。