夏季珠江口海域海水CO2分压的卫星遥感反演

基于控制因子分析的方法,本研究建立了夏季珠江口海域海水CO₂分压(pCO₂)的遥感反演模型。基于珠江水与黑潮水的两端元混合,建立了水平混合和热力学作用的量化模型,并生成了查找表。同时,建立了基于黄色物质(含碎屑)吸收系数的盐度遥感算法,实现珠江口海域表层盐度的遥感反演。利用走航pCO₂和匹配的遥感叶绿素质量浓度产品,建立了生物作用的量化模型。通过集成水平混合和生物作用,最终实现夏季珠江口海域pCO₂的遥感反演。与走航pCO₂比较表明,仅考虑水平混合和热力学作用的遥感结果会显著高估,考虑生物作用后,遥感结果无论在量值和空间变化趋势上均与实测结果相符。此外,遥感反演结果表明,夏季珠江口近岸水域为CO₂的汇区,而离岸的陆架水域则为CO₂的弱源。     

珠江口养殖开发重心迁移的空间信息动态遥感分析

珠江口作为我国经济发展最活跃的区域, 经历着快速城市化与工业化进程, 各项资源的有效可持续利用成为人们开发利用空间资源所追求的目标.根据珠江口3个时相的多源遥感信息与常规调查数据予以分类系统和空间精度的一致化处理, 挖掘提取了相同空间尺度和精度的养殖信息, 并引入单一土地利用动态度、景观破碎度模型与区域面积分布统计变化和重心迁移等多模型空间信息分析.量化结果表明, 养殖区面积从1985年的125.49km2增加到2005年的345.20km2, 是1985年的2.75倍, 1985-1995年的养殖区面积年均增长率为14.30%, 1995年以后面积年均增长率下降到1.32%;1985-2005年的20年间养殖区破碎度逐渐增加, 由1985年的0.000015增加到2005年的0.002824;20年间珠江口各市养殖面积变化呈现区域性差异, 广州、东莞和珠海三市呈现持续增加趋势, 增长速度差异较大, 而中山和深圳两市则先增长后下降.综合分析得出养殖区分布重心整体向西北迁移.     

基于遥感海浪信息的近岸水深反演模型

基于遥感影像的测深技术具有易获取、成本低和覆盖率大等优势,是目前的研究热点问题之一。为在波浪折射的基础上,进一步综合考虑绕射及非线性的影响,本文提出了一种基于海浪波数和波高信息的近岸水深反演模型。将模型与Berkhoff 椭圆形浅滩理想试验对比,平均误差为0.13%,显著小于现有基于频散关系反演水深的方法。进一步应用模型反演三亚湾近岸地形,通过与海图对比,平均误差为11.58%,且大部分区域的误差小于10%。部分区域误差较大,主要是由于遥感影像获取的波数空间分辨率和精度较低。以上结果表明该模型可以利用遥感海浪信息较准确推算近岸水深。本文对于近岸浅海区的水深反演工作具有一定的参考价值。     

空间分辨率对水深遥感反演的影响分析

遥感水深反演中空间分辨率的影响是一个重要的科学问题。本文使用东岛的QuickBird和WorldView-2多光谱影像及实测水深点进行实验研究,实验使用了原始空间分辨率（2.4/2m）以及4种降空间分辨率（4m,8m,16m和32m）的影像,使用相同的水深控制点开展水深遥感反演,并对水深反演结果使用相同的检查点进行精度验证。实验结果表明,随着空间分辨率由2.4/2m降低至4m,8m和16m,水深遥感反演的精度呈现出逐渐提高的趋势,进一步降低空间分辨率则会导致水深反演精度下降。当影像空间分辨率为16m时,水深反演结果误差最小且与实测水深值相关性最高,此时两景影像的水深反演平均相对误差分别21.2%和13.1%,相对于最大值分别降低了14.7%和2.9%;平均绝对误差分别为2.0m和1.4m,相对于最大值分别降低了1.0m和0.5m。本文研究结果为水深遥感反演研究与应用中遥感数据的选择提供了参考。     

珠江口海域a_g(440)遥感模式研究及应用

有色可溶性有机物质(Coloured Dissolved Organic Matter,CDOM)直接影响着海水的光学性质,为水体有机污染物含量遥感反演的基础参数之一。在水色遥感研究领域,一般用440nm波长位置的吸收系数ag(440)来表示其浓度,因而建立ag(440)遥感反演模式,对于掌握相关海域CDOM浓度的空间变化规律及进一步提取其他水环境参数具有重要的作用。利用2013年11月和2014年2月两个航次在珠江口海域现场采集的表观光学量及固有光学量数据,建立了基于HJ-1/CCD卫星传感器的ag(440)遥感反演模型,并应用于珠江口海域,得到该区域2012年1月至2014年6月晴天CDOM浓度空间动态分布图。研究结果表明:(1)现场测定的珠江口海域ag(440)在0.1~0.3m-1,且不同断面ag(440)呈现出一定的规律性变化;(2)利用现场实测数据对遥感模式估算值进行验证,计算出估算值的相对误差为9%,表明所建立模式具有较高的准确率;(3)遥感反演的CDOM空间分布数据与实测数据得到的分布特征基本吻合,整个珠江口及其邻近海域ag(440)的数值范围为0.07~0.31m-1,而且珠江口西部海域ag(440)高于中部和东部海域。     

遥感水深反演海图修测应用研究

卫星遥感技术可以应用于浅海水下目标探测,是特殊区域碍航物探测的有效手段。结合海岛礁的特殊地理环境和测绘需求,采用高分辨率卫星影像进行浅水深反演试验,提出的高分辨率预处理方法实用、有效;并与海图数据结合,进行水深标定和海图修测应用分析。研究结果表明,针对南海岛礁,应用高分辨率卫星影像可以获取岛礁分布和轮廓、概略等深线信息、潜在航道以及水下障碍物信息等,能达到修测海图的目的。     

基于高光谱数据的珠江口表层水体悬浮泥沙遥感反演模式

利用2006年12月4日珠江口海域实测的高光谱遥感反射率数据及悬浮泥沙质量浓度数据,进行了该海域表层水体悬浮泥沙遥感反演模式的研究。研究结果表明,悬浮泥沙质量浓度与Rrs(λ1)/Rr s(λ2)-Rrs(λ1)/Rrs(λ3)的相关性较好,其中Rrs(λ)代表遥感反射率,λ代表波长,λ1=762.6 nm,λ2=559.09 nm,λ3=772.78 nm,建立了悬浮泥沙质量浓度定量遥感反演模式,该模式的均方根误差为4.67 mg/L,可以用于珠江口海域的悬浮泥沙质量浓度的遥感监测。     

珠江口风暴潮的初步研究

珠江是我国三条最大的河流之一，由三大支流——东江、北江和西江组成。珠江口是三角洲网河区型的河口,无数水道彼此交织,方向各异。大小不一,地形十分复杂。每当台风侵袭本区时,强制波夹带盛潮进入河口向内推移,与洪水相遇时,则相互拥高,水位暴涨,严重威胁着珠江三角洲地区人民的生命财产。 统计表明(见图1),1949-1970年间,侵袭广东沿岸地区的台风共有149次;平均每年7次，八、九月份出现最多,约占58%，五月和十一月份最少,占8%。可以认为,珠江河口区是我国风暴潮的多发区。 近几年来,关于珠江河口区台风暴潮的研究和预报已有论述,获得了一些有益的成果。本文仅对珠江口(伶仃洋)台风暴潮的一些特性从理论和实相结合的角度予以讨论。     

基于多源卫星遥感的珠江口围填海生命周期分析

围填海是区域社会经济发展到一定阶段向海洋谋求发展空间的一种基本手段。珠江三角洲是我国社会经济发展的热点区域之一,探索其近岸河口区域围填海时空过程并对其未来趋势进行分析对海岸带综合开发具有重要的意义。本研究以多源陆地资源卫星Landsat为数据源,通过影像数据处理分析探讨了珠江口围填海历史变迁过程,并对其围填海生命周期进行了估计。结果表明,珠江口围填海主要发生在改革开放后,其中1978—1988年围填海面积为18 572hm2,1988—1996年间围填海面积为25 528hm2,1996—2005年间围填海面积为13 911hm2,2005—2015年间围填海面积6 723hm2。截至2015年,珠江口共围填海面积64 753hm2,空间上主要集中分布于西部岸段。基于历史围填海时空演变过程,通过围填海生命周期图进一步对珠江口未来的围填海工程实施潜力进行形式预判。结果显示,珠海岸段和深圳前海岸段是珠江口今后实施围填海热点区域,其他区域围填海速度会相对减缓,但随着珠江口海岛逐渐与陆地海岸带相接,该区域围填海过程也将会终止。围填海生命周期分析可为海岸带实施围填海工程规划提供相关决策依据。     

基于二次散射的水污染遥感模型及其在珠江口水域的应用

根据水中悬浮物、污染物和水分子等的散射和吸收物理机制建模是实现水污染定量遥感的有效途径.基于一次散射的水污染遥感模型简单易行,但在浑浊度较大时其精度不高.在基于一次散射模型的基础上分析了多次散射的能量组成特点,提出再考虑二次散射可使模型的精度显著提高且不至于使模型过于复杂;导出了二次散射的补偿因子,同时给出了考虑二次散射因子的简单计算方法.将该模型应用于珠江口水域的水污染遥感的结果表明,较之基于一次散射的模型,考虑二次散射的水污染遥感模型在精度上有明显改进.遥感提取结果显示,珠江口水域重污染区主要分布在伶仃洋东北部,香港维多利亚港和深圳湾.     

河口冲刷区泥沙空间分布与流速关系遥感解译标志

通过对泥沙光学光谱特征和河口冲刷区水动力特征的研究和总结,分析了中巴地球资源卫星(China Brazil Earth Resource Satellite)CCD相机B1,B2和B3波段的太湖遥感图像,初步论证了入汇河流流速与冲刷区跨度的关系,以及遥感定量河口泥沙交换强度和动态反映冲积扇发育方向及强度的可行性,并提出了河口泥沙交换强度的判别标志。     

近年来珠江口盐度时空变化特征

根据1981-2005年珠江口海域15个站位的盐度连续观测资料,结合1996年珠江口海域2个站的连续27h观测资料和1998年珠江口海域5个站的丰、平、枯3个水期的盐度周日现测资料,分析珠江口盐度时空变化特征,结果表明:从1981-2005年25a间珠江口盐度尽管年与年之间有升降波动,但总体上没有明显的升高或降低,除极...     

珠江韩江三角洲海岸变迁遥感解译对比研究

运用卫星遥感技术，在建立遥感识别标志和影像特征的基础上，分别对珠江、韩江三角洲的海岸变迁及河道演变进行了研究，划分了不同时期的海岸线和古河道遗迹，并对三角洲的古岸线特征，形成特点进行了对比分析，探讨两者的差别和共同特征。     

珠江口内伶仃洋水下地形地貌特征

珠江口海底管线、跨海大桥及港口码头堤坝等近岸海底工程构筑越来越多,为服务于当地的经济发展需要,广州海洋地质调查局使用数字测深仪、多波束水深测量系统和旁侧声纳扫描系统,对珠江口内伶仃岛以北水域(内伶仃洋)的水下地形地貌进行了调查。利用调查资料,分析了内伶仃洋的水下地形地貌特征,认为内伶仃洋水下格局总体上呈三滩两槽分布,发展趋势处于不断的淤浅和萎缩,但人为作用已对水下地形地貌产生了较大的影响,破坏了水下生态环境,应加强水域综合管理,加大环境保护力度。     

珠江口表层沉积物中氮、磷的形态分布特征及污染评价

珠江口是生态敏感的典型河口区,也是富营养化和赤潮多发区。为了搞清楚该区域沉积物中营养物质的含量及平面分布特征,进一步研究营养盐在沉积物-水体间的循环机制,同时也为珠江口污染防治和生态环境保护提供科学依据,对珠江口16个站位的表层沉积物中氮、磷的形态、含量及分布特征进行了研究。其中总氮用凯氏定氮法测定,无机氮提取后直接测定各形态含量,各种形态的磷采用化学分步提取法进行。提取液中硝酸盐氮用锌-镉还原法,亚硝酸盐氮用重氮-偶氮比色法,氨氮用靛酚蓝法,无机磷酸盐用磷钼蓝法测定。沉积物中TOC的测定用重铬酸钾氧化-还原滴定法。在测定结果的基础上采用单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染程度进行了评价。研究结果表明:沉积物中总氮的含量较高,平均值高达1649mg/kg;有机氮所占的比例很高,平均达83.17%,平均含量为1374mg/kg;氨氮是无机氮的主要形式,平均占无机氮的98%,平均含量为209.64mg/kg;硝酸盐氮和亚硝酸盐氮在沉积物无机氮中比例很低,平均值为54.87mg/kg。表层沉积物中总磷的含量平均值为455.94mg/kg;有机磷占总磷含量的39.41%,平均含量为179.69mg/kg;铁结合磷和铝结合磷平均含量为94.97mg/kg。在平面分布上,各站间不同形态氮、磷的含量差异与陆源输入、沉积物粒径及水动力条件等因素有关。单项指标标准指数法对沉积物中氮和磷的污染评价结果表明:珠江口沉积物中总磷含量较低,标准指数都小于1;而总氮的含量较高,其标准指数变化范围为1.96—3.86,说明珠江口沉积物环境质量受氮的污染相对严重。     

珠江口盆地低阻低渗储层测井渗透率预测方法及应用

为了解决南海西部海域珠江口盆地低阻低渗油藏渗透率评价的难题,详实调研了国内外低阻低渗储层的成因,在此基础上深入分析了珠江口盆地低阻低渗储层渗透率的影响因素。研究表明,孔喉半径是导致渗透率差异大的主要原因。基于岩心资料,采用FZI法将研究区储层划分为6类流动单元,通过建立每一类流动单元的精细渗透率模型求取低阻低渗储层渗透率参数。结果表明,使用流动单元渗透率模型能够有效提高渗透率计算的精度,目前该方法已在南海西部海域各区域推广应用。     

珠江口全新世沉积物粒度与磁化率的变化特征及其所反映的气候环境变化

通过对来自珠江口万顷沙W2孔的沉积物进行AMS 14 C测年,结合古地磁测试以及孢粉分析结果,并与其他相关记录综合对比,建立了该地区全新世以来的年代框架。使用粒度组合特征以及磁化率等环境代用指标,获取了该地区约6000cal yr BP以来的气候环境变化信息。经过分析与对比,认为该区自中全新世以来,经历了暖干-凉湿-温湿3个气候环境变化阶段。在晚全新世中国南方地区气候(尤其是降雨量)发生了重要的变化,这与北半球太阳辐射减弱,气温降低,亚洲季风减弱,降雨带南移有着一致的对应关系,同时还很可能与这一时期厄尔尼诺—南方涛动活动加强有着紧密的联系。     

长江入河口区水沙通量变化规律

根据大通站１９５０－１９８５年的水、沙实测资料,运用统计分析方法研究长江入河口区水、沙通量的季节性变化、年际变化以及水、沙通量之间的关系。结果表明,长江入河口区的水沙通量有明显的季节性变化,其中沙通量的变化更为显著;丰水年很少连续出现,枯水年有７５％以连续两年的形式出现;多沙年的出现形式有１年出现一次的,也有２－３年出现的,少沙年基本上以连续２－３年的形式出现;水沙通量间的相关性较差,其中细颗粒泥     

珠江口沉积物柱状样的脂肪酸垂向变化特征

珠江口3个站位沉积柱的脂肪酸研究结果显示:沉积物中含量最高的脂肪酸是C16:0,其他脂肪酸包括不饱和脂肪酸、单甲基支链脂肪酸和长链脂肪酸。脂肪酸组成表明研究区有机质主要来源于藻类、细菌和陆源有机质。由于横琴岛附近的HQ1031站位靠近外海,初级生产力较高,因而含较多藻类脂肪酸。离淇澳岛较远的QA-B站位处于河口上缘,陆源物质丰富,初级生产力较低,因此该站位含较多陆源脂肪酸。横琴岛附近HQ1031站位的TOC值和总脂肪酸含量均大于QA-B站位,这两个站位的TOC值与总脂肪酸含量在垂向上的相关性差。横琴岛附近HQ1031站位和离淇澳岛较近的QA-A站位分别在20-22cm和16-18cm处藻类脂肪酸突然大量增加,可能与藻类输入突然增多有关。沉积物中所检测到的能指示厌氧微生物或革兰氏阳性菌的脂肪酸含量高于革兰氏阴性菌,表明珠江口沉积物微生物群落中以厌氧微生物为主。