基于WebGIS的浒苔监测打捞指挥系统设计与实现

本文围绕浒苔绿潮灾害的信息化应急保障需求,提出了基于WebGIS的浒苔监测打捞指挥系统架构,设计了浒苔监测打捞指挥数据库和功能模块,开发了雷达监测数据实时接收和自动预处理、浒苔信息三维动态可视化、浒苔入侵分级预警等关键技术,详细介绍了系统实现的主要功能。经有关部门使用验证,系统能够有效支撑浒苔绿潮灾害监测和打捞指挥工作,提高沿海地区应对浒苔绿潮灾害的信息集成保障能力。     

浒苔对胶州湾海域休闲娱乐功能的损害评估

2008年以来胶州湾海域浒苔灾害连续暴发,破坏海岸带景观、干扰游客观光和水上活动。文章采用支付卡式条件估值法调查游客对浒苔灾害治理的平均支付意愿,间接估算出2015年浒苔对胶州湾海域休闲娱乐功能的损害值及其占当年青岛市旅游收入的比重;在此基础上,应用列联表分析探究影响游客支付意愿的各项因子及其影响程度;首次对浒苔灾害造成海域休闲娱乐功能的损害进行量化评估,研究结果可为我国沿海地区治理浒苔灾害、保护海洋环境提供依据。     

浒苔绿潮灾害对青岛滨海旅游业影响研究

近年来青岛海域浒苔绿潮灾害连续大规模、常态化暴发,恶化滨海旅游生态环境,破坏滨海岸段旅游景观,干扰游客观光和海上旅游活动,严重影响游客旅游体验质量和消费意愿。文章探讨了青岛市浒苔灾害的时空分布特征与形成机理,剖析了青岛市滨海旅游业的受损范围和程度,进而结合浒苔灾害的自身特性与滨海旅游业发展的现实状况,提出降低浒苔灾害影响的对策措施,为制定积极有效的绿潮监控和防治措施提供借鉴和参考,促进滨海旅游环境保护和滨海旅游业可持续发展。     

基于生长漂移预测模型的浒苔灾害风险动态评估方法研究

自2008年以来,浒苔大规模爆发生长已经成为黄海海域最严重的海洋生态灾害,对沿海地区社会经济发展构成严重威胁。本文基于生长漂移预测模型对浒苔时空动态发展趋势进行预测,并将预测结果引入到由致险因子危险性和承灾体脆弱性构建的浒苔灾害风险动态评估方法体系中,同时实现具有灾害预警、多源数据处理与存储、可视化展示等功能的灾害风险...     

关于浒苔灾害应对处置的实践探索

我国黄海中部海域连续多年暴发浒苔灾害,其影响面之广、处置投入之大实不多见。如何以最小的资源投入,实现最佳的处置效果是多年来海洋专家学者和相关职能部门的重点研究课题。通过深入分析浒苔成长机理、广泛借鉴相关研究成果、综合浒苔处置工作实践经验,对沿海城市浒苔灾害应急处置工作进行了有益的探索,提出了建立常态化工作机制、积极争取国家支持、抓好重点区域治理、深化远海处置研究、推进浒苔资源化利用技术创新的对策建议。     

基于NDVI与丰度关系的MODIS影像浒苔混合像元分解方法

MODIS影像是浒苔业务化卫星遥感监测的重要数据源,但其空间分辨率(250m)较低,混合像元效应导致传统的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)阈值法浒苔提取误差较大。为解决此问题,本文以准同步的较高分辨率的HJ-1CCD影像浒苔提取结果为基准,建立基于MODIS NDVI与浒苔像元丰度(浒苔覆盖面积占像元面积百分比)关系的浒苔信息提取模型,利用该模型可提取每个像元的丰度(即浒苔覆盖率),从而提高整景影像浒苔覆盖面积提取精度。该模型可为浒苔灾害等级的确定以及防灾减灾应急决策提供支持。     

青岛近海浒苔光谱特征研究

针对从2008年以来,每年夏季我国黄海南部暴发大面积的浒苔(Enteromorpha)灾害,对海洋环境及经济造成不利影响的状况,为了进一步研究浒苔特性,为利用遥感手段监测浒苔提供一定的理论依据,通过实地测量不同条件下浒苔的光谱反射率曲线,定性分析了浒苔的光谱特征。结果表明,浒苔的基本光谱特征表现为在蓝光波段和红光波段形成反射谷,在绿光波段形成反射峰,而在近红外波段反射率明显增大,形成高反射峰。因此将红光波段和近红外波段作为敏感波段,利用NDVI(归一化植被指数)提取遥感图像上的浒苔信息,可取得较好效果,有利于浒苔监测。     

浅析AISA在浒苔遥感监测上的应用

利用机载高光谱成像仪(AISA)高地面分辨率、高光谱分辨率、宽视场的特点,通过对浒苔进行光谱分析,建立了浒苔信息快速提取的技术方法和流程,并对信息提取的关键技术和结果进行了分析。实践证明,AISA这一新手段在航空浒苔灾害监测方面具有很好的应用潜力。     

基于遥感数据与数值模式的浒苔漂移输运预报：以江苏近海为例

浒苔暴发是影响全球近岸海域最为严重的海洋灾害之一,引起了社会各方的重视。该研究基于大气-波浪-海洋集合模式,根据卫星遥感数据提取浒苔位置,采用拉格朗日漂流模式对浒苔进行追踪并预报其漂移路径。与卫星观测结果对比表明,该集合模式能够较好地预报浒苔的位置、分布及其漂移路径。此外,该研究还讨论了Stokes漂流对于模式预报的影响,结果表明考虑Stokes漂流可以修正浒苔漂移路径,有效提高预报的准确性。     

扁浒苔PCR 快速检测方法研究

扁浒苔(Ulva compressa)能够导致绿潮灾害,对其开展快速检测技术研究是预防和控制其危害的重要技术手段。根据石莼属不同种类核糖体基因转录间隔区域(ITS)的序列设计了一对检测扁浒苔的特异性引物,并对其反应条件和体系进行了优化。PCR特异性检测结果表明,供试扁浒苔均扩增出与预期大小相一致的330 bp产物,而对缘管浒苔(Ulva linza)、浒苔(U.prolifera)、曲浒苔(U.flexuosae)、孔石莼(U.pertusa)的检测结果全为阴性。PCR灵敏度试验表明,该PCR体系最低可以检测到10 pg的扁浒苔DNA模板。本快速检测方法为扁浒苔的早期识别与有效治理提供了科学依据,对相关扁浒苔产业和生态学等研究也具有一定参考意义。     

黄海海域大规模绿潮成因与应对策略——“鳌山计划”研究进展

在青岛海洋科学与技术国家实验室"鳌山计划"支持下,本项目围绕黄海大规模浒苔绿潮的防控减灾,联合山东和江苏两地多个单位协作攻关,于2016年到2018年展开了多学科交叉研究,通过对绿潮藻浒苔(Ulva prolifera)的附着、入海等行为的加密观测,在大规模浒苔绿潮成因机制和防控策略方面取得了重要进展,确认了苏北浅滩源地,确认本海区大量紫菜(Pyropiayezoensis)栽培筏架提供的大面积合适附着基、典型的富营养化环境特点以及北向风生流是黄海大规模浒苔绿潮形成的重要条件。本项目解决了以下几方面的问题:1.锁定关键时段和海域并开展打捞船与无人机配合打捞;2.发现苏北浅滩存在独特浒苔种源;3.定量化研究了紫菜筏架拆除时人为去除筏架及绠绳上的附生绿藻量,明确这一过程大大促进了浒苔大量集中入海,成为浒苔绿潮形成的重要环节;4.定量化研究了浒苔在向北漂移,生物量和分布不断增加的过程;5.依据对浒苔緑潮的源头及其早期发生、发展几个关键过程的科学认识,提出了设置三道防线进行浒苔绿潮防控的策略以及在苏北浅滩开展浒苔绿潮初始生物量源头控制的具体建议。6.评价了浒苔绿潮对生态环境和养殖业危害的同时,关注了高生物量输入对受灾地可能带来生物北侵的生态风险。7.为保障2018年青岛上合峰会,项目组先期提交了绿潮防控建议,部署和开展的各项研究和现场调查结果为绿潮的预测防控提供了有力支撑。同时本项目还针对浒苔绿潮灾害的年际变化、马尾藻(Sargassumsp.)金潮灾害加剧、南黄海"三潮齐发"的复杂态势等新问题展开了观测与研究,为进一步制订更科学高效的防灾减灾方案,阐明全球变化和人类活动影响下的我国近海藻华灾害的演变奠定了基础。     

浒苔水体光谱特征参量时间序列数据拟合研究

开展时间序列浒苔水体光谱特征参量的拟合研究可为寻求最佳拟合方法,从而对进一步开展大尺度的高光谱高空间高时间分辨率遥感动态实时监测具有重要的参考价值。在实验室培养3种不同浓度的浒苔水体,用ASD光谱仪测定并获取浒苔水体的时间序列反射光谱,基于反射光谱定量提取光谱特征参量,构建时间序列数据;应用曲线拟合和时间序列ARMA模型开展浒苔水体光谱特征参量的时间序列拟合研究。结果表明:应用二阶或三阶多项式和ARMA模型可较高精度地拟合浒苔水体的光谱特征参量;但时间序列ARMA模型比多项式拟合模型更能反映浒苔水体光谱特征参量的时间序列数据的分布和变动特性。该研究可为浒苔灾害动态监测业务化运行部门提供浒苔光谱数据,同时也为光谱数据的处理和分析提供一种新的方法。     

利用MODIS和RADARSAT数据对浒苔的监测研究

浒苔是一种大型的浮游性海藻,它的爆发给环境造成了很大的影响。本文介绍了利用EOS/MODIS和RADARSAT遥感数据探测2008-2009年发生在黄海及邻近海域(119°E~122°E,34°N~36°30′N之间)的浒苔灾害的研究。本研究首先利用MODIS传感器的1、2波段计算了相应海域的NDVI。在云层较厚的情况下结合RADARSAT图像来辅助判定大型浮游藻类的信息。并计算了长时间序列NDVI,利用阀值分割法计算了浒苔爆发的面积信息,利用ARCVIEW工具对长时间序列的浒苔分布的矢量信息进行处理,得到了浒苔的漂浮路线,起源。初步研究了MODIS监测浒苔的可行性,讨论了浒苔的爆发可能对渔业资源造成的潜在影响。     

基于空间距离效应的青岛市浒苔治理支付意愿研究

支付意愿的空间属性是影响环境物品估值效度的主要因素之一,忽略对空间距离的考量可能导致最终资源环境物品或服务的货币估值产生偏差。文章以青岛市海域浒苔灾害为研究对象,使用条件价值评估法,构建支付意愿函数模型,测算受访者距青岛市海边的距离,探索浒苔治理支付意愿是否存在距离衰减现象;通过划分不同的距离区,测算不同距离区内公众浒苔治理支付意愿,最终汇总得出浒苔治理带来的经济价值。研究结果显示：公众浒苔治理支付意愿“距离衰减”效应明显,距离海边较近的公众倾向于为治理浒苔支付较高的金额;青岛市浒苔治理总经济价值为9.84亿元/a;不考虑距离衰减效应最终导致浒苔治理经济价值的高估达27.03%。研究结论可为空间尺度上的非市场价值评估提供新的研究思路和科学参考,不仅提高了条件价值评估法估值结果的有效性,也提供了更加精准的青岛市浒苔治理经济价值估值。     

浒苔灾害卫星遥感应急监视监测系统及其应用

2008年夏季黄海、东海突发的罕见的浒苔自然灾害直接危及青岛近海环境和2008北京奥运会青岛帆船比赛的举办,国家卫星海洋应用中心按应急与业务运行兼容需求,在"HY-1"卫星地面应用系统、国家MODIS数据共享平台、海上溢油卫星遥感系统等基础上及时构建了浒苔灾害卫星遥感应急监视监测系统,利用国内外有限的17颗遥感卫星数据,实现了对此次浒苔灾害的大范围、全天候、全天时、多频次、多角度动态监测,及时得到了全面、准确、客观的信息,为国家海洋局应对浒苔自然灾害前线指挥部应急响应、决策指挥提供了有力、有序、有效的技术支持。主要描述应急监视监测系统的构建、运行和应用,为今后海洋灾害突发事件的应急提供参考和经验积累。     

2008年黄海浒苔爆发的基本状况与科学应对措施

2008年5月下旬以来,黄海中、南部海域爆发了大规模的浒苔灾害.范围之大,前所未有.对此,在国家海洋局、山东省和青岛市政府的领导下,国家海洋局第一海洋研究所会同有关单位对浒苔发生的基本状况、属性、溯源、漂移路径预测、监测、环境因子监测及生长速度、杀灭试验、成分分析和下沉监视等诸多科学问题进行了研究,取得了一些初步的研究成果.现将浒苔的基本状况、浒苔爆发后的科学应对措施及相关科学问题的研究结果简要报告如下.     

浒苔微观繁殖体与亚历山大藻相互作用的研究

连年暴发的浒苔绿潮灾害对我国近海生态安全造成了严重的危害, 因此本实验选取了中国 沿海常见赤潮藻种亚历山大藻以及浒苔微观繁殖体中的配子为研究对象, 在室内控制条件下模拟了浒 苔配子在发育早期两个重要阶段(固着和萌发阶段)与四株亚历山大藻之间的相互影响效应。研究发现: 浒苔配子在固着阶段对四株亚历山大藻的生长无明显影响, 但在随后的萌发阶段却显著抑制了塔玛亚 历山大藻的生长, 第7 天的生长抑制率达到27%.而四株亚历山大藻均可强烈抑制浒苔配子的固着, 24h ID50 均小于50 cells/mL, 但对随后浒苔配子的萌发并无影响。因此在两者的相互作用关系中, 微藻 的竞争优势主要体现在浒苔配子固着阶段, 浒苔的竞争优势则体现在配子萌发阶段。进一步的研究发现, 亚历山大藻对浒苔配子固着的抑制效应是通过分泌某些物质(非PSP 毒素)产生的, 该类物质可能由蛋白 类和非蛋白类成分共同组成。而浒苔配子分泌的化感物质造成了其对塔玛亚历山大藻的抑制效应。     

今年浒苔到哪了?

2019年6月24日,自然资源部北海局根据23日大型藻类监测结果,依据《绿潮灾害应急执行预案(2017年修订版)》,启动绿潮灾害二级应急响应,开展卫星、无人机、船舶、岸站、浮标等多手段的立体化、全天候监测体系,全面监测绿潮发展、消亡和影响情况。6月27日,北海局派“向阳红52”船执行浒苔监测任务,监测人员乘船赴青岛崂山头和黄海千里岩海域现场监测浒苔。截至目前,黄渤海浒苔绿潮分布面积已超过5万平方千米,覆盖面积约477平方千米。     

打赢这场“绿色”战役——青岛开发区浒苔处置工作纪实

夏季到青岛看草原。从2007年开始,浒苔已经连续5年造访青岛,动辄数平方千米的浒苔或漂浮在海面、或冲到岸边,蔚为壮观,被说成是草原并不为过。人与自然之间没有战争,但当面对突如其来的自然灾害时,人与自然却能分出输赢。自7月初浒苔灾害发生以来,青岛开发     

浒苔多糖的研究进展

<正>浒苔(Enteromorpha),俗称苔条、海苔,属于绿藻门绿藻纲石莼目石莼科浒苔属,常见的种类有浒苔、缘管浒苔、扁浒苔、条浒苔和肠浒苔等。浒苔主要分布在我国的各海区,尤其是东部沿海[1]。浒苔营养丰富,自古以来浒苔就是我国沿海居民食用和药用藻类,《本草纲目》记载浒苔"烧末吹鼻止衄血,汤漫捣敷手背肿痛",《随息居饮食谱》记载浒苔"消胆、消瘰疠瘿瘤、泄胀、化痰、治水土不服"[2]。浒苔多糖是浒苔主要活