南海浅海海底沉积物的声衰减

报道了南海浅海海底沉积物的声衰减性质。给出了测量和计算海底沉积物声衰减的方法。分析讨论了不同频率下的声衰减以及与若干个海底沉积物物理参数的关系,结果表明,同一类型沉积物在高频段时的声衰减要比低频段的声衰减大;同一频段下粗颗粒沉积物的声衰减要比细颗粒的声衰减大;北部湾海底浅层沉积物声衰减在低频100kHz下为80~150dB/m,在高频1MHz下为150~360dB/m;海南岛南部外海海底浅层沉积物声衰减在低频下为66~160dB/m,在高频1MHz下为190~350dB/m;高频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据比较接近,而低频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据有较大的差别。     

无人机遥感在海岛海岸带监测中的应用研究

目前的卫星遥感和航空遥感已不能满足海岛海岸带监测中不断提高的现势性和分辨率的要求,而具有高灵活性、高时效性、高分辨率、低成本的低空无人机遥感则能很好地满足其要求.基于此,利用无人机遥感系统的优点,本文归纳总结出了无人机遥感影像获取和处理的一般流程,并通过海岛（田横岛）及其海岸带监测的应用实例,展示了无人机遥感在海岛海岸带监测应用的可行性,进而能够实现海岛海岸带地区大比例尺的地形测绘.     

埕岛海域浅水区人工构筑物周边海底地形演化与海洋灾害地质现象关系研究

高分辨率的回声测深、旁侧声纳及3．5kHz浅地层剖面的探测发现：埕岛海域浅水底坡人工构筑物周边沉积物块体运动极为发育。这种使局部浅水区浅层沉积物向深水洼地填充的沉积物再搬运营力，大大减缓了埕岛海域浅水区人工构筑物周围水力冲刷凹坑的水深增大幅度，而凹坑边缘区域在沉积物块体运动、海洋水动力侵蚀和底床固结沉降的共同作用下，水深平均增加幅度高达0．4m／a，“凹坑”面积逐年扩大，边坡坡度平均每年以5‰减缓。     

Trophic Status of the South-Eastern Baltic Sea: A Comparison of Coastal and Open Areas

Primary production, nutrient concentrations, phytoplankton biomass (incl. chlorophyll a) and water transparency (Secchi depth), are important indicators of eutrophication. Earlier basin-wide primary production estimates for the Baltic Sea, a shallow shelf sea, were based mainly on open-sea data, neglecting the fundamentally different conditions in the large river plumes, which might have substantially higher production. Mean values of the period 1993–1997 of nutrient concentrations (phosphate, nitrate, ammonium and silicate), phytoplankton biomass, chlorophyll a (chl a) concentration, turbidity and primary production were calculated in the plumes of the rivers Oder, Vistula and Daugava and Klaipeda Strait as well as the open waters of the Arkona Sea, Bornholm Sea, eastern Gotland Sea and the Gulf of Riga. In the plumes, these values, except for primary production, were significantly higher than in the open waters. N:P ratios in the plumes were >16 (with some exceptions in summer and autumn), indicating potential P-limitation of phytoplankton growth, whereas they were <16 in the open Baltic Proper, indicating potential N-limitation. On the basis of in situ phytoplankton primary production, phytoplankton biomass and nutrient concentrations, the large river plumes and the Gulf of Riga could be characterized as eutrophic and the outer parts of the coastal waters and the open sea as mesotrophic. Using salinity to define the border of the plumes, their mean extension was calculated by means of a circulation model. Taking into account the contribution of coastal waters, the primary production in the Baltic Proper and the Gulf of Riga was 42·6 and 4·3×10⁶ t C yr⁻¹, respectively. Hence, an annual phytoplankton primary production in the whole Baltic Sea was estimated at 62×10⁶ t C yr⁻¹. The separate consideration of the plumes had only a minor effect on the estimation of total primary production in comparison with an estimate based on open sea data only. There is evidence for a doubling of primary production in the last two decades. Moreover, a replacement of diatoms by dinoflagellates during the spring bloom was noticed in the open sea but not in the coastal waters. A scheme for trophic classification of the Baltic Sea, based on phytoplankton primary production and biomass, chl a and nutrient concentrations, is proposed.     

遥感技术在海岸带海洋地质环境综合调查中的应用

海岸带作为人类生存发展的重要区域,其环境地质问题日益突出。通过海岸线确定、水深探测、滩涂演变等方面,介绍了遥感技术在海岸带海洋地质环境综合调查中的应用。     

南海珊瑚岛礁遥感分类体系和解译标志

南海珊瑚岛礁远离大陆且面积较小,高分辨率遥感技术已成为大范围进行珊瑚岛礁监测的重要手段,而建立适用的遥感分类体系和解译标志是进行珊瑚岛礁遥感监测的基础.本文综合考虑珊瑚岛礁的形成机制、珊瑚礁形态和高分辨率遥感影像上珊瑚岛礁图斑的可解译程度等因素,制定应用于珊瑚岛礁高分遥感监测的分类体系,将珊瑚岛礁分为珊瑚岛、沙洲、干出...     

卫星遥感预测南黄海盆地油气远景

为了预测南黄海盆地油气远景,利用卫星遥感对东海陆架盆地进行海面温度测量。东海陆架盆地已知油气远景区与卫星热红外温度异常区具有原地重复性,与水气界面CH4含量曲线及海底化探异常吻合程度很好。南黄海盆地卫星遥感海面温度异常区沿南北向 (123o30′) 呈带状分布,与航磁解释出的南北向分布的东部鼻状隆起吻合较好。由于温度异常区主要分布在南黄海盆地东部鼻状隆起的南北端,故推测东部鼻状隆起的南北端具有较好油气远景。     

南海北部初级生产力遥感反演及其环境调控机制

选取VGPM模式对南海北部海域初级生产力进行反演,通过SeaWiFS和AVHRR提供的Chl a,K₄₉₀,PAR和SST等遥感数据产品计算得到了模式所需的各项参数,结合现场实测数据对模式进行了修订和误差分析.在此基础上通过反演计算获得了南海北部海域7 a平均(1998～2004年)初级生产力逐月分布图像.研究结果表明,研究海域初级生产力(C)分布趋势为由沿岸带向陆架以及外海逐渐降低,其中沿岸带区高于400 mg/(m2·d),外海区大致在100～300 mg/(m2·d);初级生产力水平冬季最高[平均为608 mg/(m2·d)]、夏季最低[平均为292 mg/(m2·d)],春、秋季基本持平.控制初级生产力时空分布的因子主要有营养盐、温度、光照,其中又以季风和环流驱动下的营养盐变化对初级生产力的调控最为显著.     

渤海冰漂移对海面风场、潮流场的响应

在对海冰漂移动力学分析基础上,利用MODIS资料,采用MCC方法获取渤海大范围冰覆盖的海域冰速场,并利用NCEP风速资料和潮流资料进行回归分析,得到渤海冰漂移速度与风速和流速的关系.利用MODIS和NOAA/AVHRR资料获取的渤海冰速资料的综合分析显示:渤海海冰运动,除受盛行风控制外,还受到复杂的海岸地形、流和冰内应力的共同作用,所得到的大范围海冰运动规律和多年历史观测资料分析结果基本一致,并清楚地显示了冰边缘带海冰运动的特征,弥补了局地、单站海冰观测的局限性.     

南海北部上层海水关键水质因子的监测与分析

对南海北部水域33个站位上层海水(水深200m以上)的温度、盐度、无机营养盐(包括NO3N、NO2N、NH3N、活性硅酸盐、活性磷酸盐)、溶解氧、pH、叶绿素a等水质理化因子进行现场监测和实验室分析,并对这些参数进行主成分的统计分析与关键水质因子筛选,进而阐述温度的空间分布规律及其内在联系。结果表明,统计分析得到的3个主成分可以解释大约70%的总体方差。主成分1中温度、溶解氧、pH、硝酸盐等参数之间的联系最为紧密,而温度最高的特征分值说明海水的温度是南海北部水体最为关键的水质因子,海水的温热结构决定着其他水质参数的分布模式和变化特点。南海北部海水中的活性磷酸盐、活性硅酸盐以及硝酸盐等无机营养盐都与海水的温度、溶解氧和pH具有较大的相关性;而主成分2含有叶绿素a和亚硝酸盐2个参数,代表海水中浮游植物生长状况的叶绿素a与海水中的亚硝酸盐具有明显的线性关系。说明南海北部海水中藻类生长和海水中亚硝酸盐的水平具有很高的相关性。     

南海海面风、浪场时空变化特征及其关系分析

利用长时间序列的卫星观测数据,对南海海域的风、浪场时空分布及其相互关系进行了分析。结果显示,海面风距平场VEOF分解后得到的第一模态具有明显的季节变化,即季风特征,说明季风是影响整个南海风速的主要因素;第二模态具有较强的区域变化特征,是季风转换时期的距平场特征;第三模态反映的是海面风距平场受陆地地形影响所表现的分布特征。有效波高距平场EOF分解后得到的第一模态、第二模态与风距平场的前2个模态的空间分布较为相似,并且,风、浪距平场第一模态间的相关系数达0.76,均说明南海作为边缘海其波浪场与风场变化有很好的相关性。有效波高第三模态的分布与风场的第三模态相关性较弱,反映的是受海底地形影响所表现的分布特征。     

南海1998-2002年初级生产力的遥感估算及其时空演化机制

基于SeaWiFS资料得到1998—2002年海洋叶绿素浓度值以及海表温度(SST)数据和其它海洋数据,通过VGPM模型最终反演得到南海1998—2002年逐月初级生产力分布图以及季节分布图,发现在这5年内南海海域初级生产力年平均值变化不大,仅略有差异,1998年的年平均初级生产力要比其它几年的年平均初级生产力小一些;而南海海域初级生产力的季节变化则很明显,冬季要比其它几个季节高得多,而夏季最低。不同季节控制南海海域初级生产力的主导因素各不相同,主要是叶绿素浓度的分布、营养盐的分布、温度条件等,不同海区又略有不同。     

Study of the propagation direction of the internal waves in the South China Sea using satellite images

Internal wave propagation carries considerable vertical shear which can lead to turbulence and mixing. Based on the analysis of more than 2 500 synthetic aperture radar (SAR) and optical satellite images, the internal wave propagation in the whole South China Sea was investigated systematically. The results show that (1) in the northeastern South China Sea, most internal waves propagate westward from the Luzon Strait and are diffracted by coral reefs near the Dongsha Islands. Some impinge onto the shelf and a few are reflected; (2) in the northwestern South China Sea, most internal waves are generated at the shelf and propagate northwestward or westward to the coast; (3) in the western South China Sea, most internal waves propagate westward to the Vietnamese coast, except a few propagate southward to the deep sea; and (4) in the southern South China Sea, most internal waves propagate southwestward to the coast. Some propagate southeastward to the coast of Kalimantan Island, and a few propagate southeastward because of the influence of the Mekong River.     

南海西部夏季上升流锋面的次中尺度特征分析

利用卫星遥感资料和区域海洋数值模式ROMS(regional ocean modeling system)高分辨率数值模拟结果, 对南海西部夏季上升流锋面的次中尺度特征及其非地转过程进行了探讨。高分辨率卫星遥感观测和数值模拟结果显示, 南海西部夏季锋面海域存在活跃的次中尺度现象, 其水平尺度约为1~10km, 且具有O(1)罗斯贝数(Rossby number, Ro)的典型次中尺度动力学特征。进一步的诊断分析表明, 在夏季西南风的驱动下, 沿锋面射流方向的风应力(down-front wind stress)引起的跨锋面埃克曼输运有利于将海水由锋面冷水侧向暖水侧输运, 减小了锋面海域的垂向层结和Ertel位涡, 加剧了锋面的不稳定, 并形成跨锋面的垂向次级环流。高分辨率模拟结果显示, 锋面海域最大垂向流速可达100m?d ^-1, 显著增强了上层海洋的垂向物质交换。因此, 活跃在锋面海域的次中尺度过程可能是增强南海西部上升流海域垂向物质交换的重要贡献者。     

南海西北部英罗湾红树林保护区光滩近期冲淤变化分析

红树林岸外光滩高程变化是红树林可持续性发展的重要环境因素。本文以南海西北部英罗湾为研究区,利用多时相多源遥感影像提取水边线,并结合迭代的FVCOM水动力模型模拟方法,建立了2008年和2015年两个时期红树林岸外光滩数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)。利用两个时期的反演结果进行空间叠置分析,结果表明:2008年至2015年,湾顶光滩大部分呈现稳定-淤积状态;位于海湾中部至口门的光滩,从上部到下部整体呈现从淤积-稳定-侵蚀的趋势,其中光滩中部局部出现沟壑状侵蚀,与大型潮沟的发育和摆动有关;而光滩上部冲淤的空间差异性,主要由于红树林林区扩张形态以及人类活动的干预。     

MODIS和GOCI卫星遥感反射率产品在浑浊海区交叉检验分析

对Geostationary Ocean Color Imager(GOCI)和Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)传感器在中国渤海辽东湾海区的卫星大气校正算法开展评估工作。主要对比了GOCI和MODIS的412 nm,443 nm,488 nm,547 nm,678 nm波段的遥感反射率(Remote Sensing Reflectance:Rrs)。结果表明:GOCI的去云算法较严格,在卫星有效数据覆盖率方面差于MODIS;遥感反射率产品比对结果表明:GOCI和MODIS的遥感反射率产品有较好的线性相关,且GOCI反演值大于MODIS反演值;分区域的对比结果表明,MODIS和GOCI的遥感反射率差异随着水体的浑浊度增加而增大,GOCI需要开发适用于近岸水体的大气校正算法。     

南黄海辐射沙脊群水下地形遥感反演及三维可视化

南黄海辐射沙脊群水下地形的获取和可视化对于江苏近海空间资源的开发利用具有重要意义.据此设计以下方案:首先利用可见光水深遥感反演技术,建立削弱悬沙影响的水下地形遥感反演模型,获取沙脊群水域的水下地形;然后以ActiveX Control和COM对象组合方式基于OpenGL技术开发三维地形可视化综合管理平台 ( Visual Terrain Platform,VTP ),构建辐射沙脊群水下地形三维可视化动态模拟系统,实现沙脊群水域水下地形的可视化及地形信息管理.实践表明该技术方案可为管理、开发和利用近海海洋空间资源提供技术支撑.     

低空遥感系统在海域监视监测方面的应用初探

针对低空遥感系统在海域使用动态监视监测中的应用初步探索,我们尝试在山东海阳核电厂利用无人机低空遥感系统获取高分辨率遥感影像。通过对遥感影像进行分析处理,提取研究区域填海信息并进行研究,为海域使用监视监测提供数据支持。结果表明,无人机低空遥感系统具有机动灵活、响应迅速、分辨率高等优点,且能够到达载人飞行器无法到达的复杂或危险地区空域,在海域使用监视监测中的应用具有很高的可行性,今后可进一步搭载光谱仪等专业设备进行监测相关信息采集与分析,对海域监管有目标有选择地重点跟踪监测和保护,更好地辅助海域监管等保障工作。     

基于遥感的南海北部中尺度涡对内孤立波传播的影响

海洋内孤立波和中尺度涡是南海北部常见的中尺度动力过程。本文利用2010−2015年的Terra/Aqua-MODIS、ENVISAT ASAR和多源卫星高度计资料开展了南海海洋内孤立波和中尺度涡遥感探测研究,分析了中尺度涡对内孤立波传播方向的影响。结果表明,中尺度涡和内孤立波主要在南海东北部海域共存,当二者共存时,气旋（冷涡）促使内孤立波偏离原来的传播方向,向西偏南方向传播;反气旋（暖涡）促使内孤立波向西偏北方向传播,气旋与反气旋改变的内孤立波传播方向刚好相反。内孤立波和中尺度涡共存时间主要集中在3−9月,其中,3月受气旋和反气旋的共同作用,内孤立波传播方向几乎无变化;4月和5月,主要受气旋影响,内孤立波偏离原来传播方向向南传播;6−9月,主要受反气旋影响,内孤立波偏离原来的传播方向向北传播。本文利用遥感手段探索了海洋中尺度涡对内孤立波传播方向的影响,结果与现场观测结果一致。     

Seasonal Study of Methane and Nitrous Oxide in the Coastal Waters of the Southern Baltic Sea

Atmospheric and dissolved methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) were measured in the unique coastal ecosystem of theBoddenwaters, including the western Oder estuary, (southern Baltic Sea) during five campaigns between 1994 and 1997. The CH₄saturations, ranging from 105–15 500%, showed great spatial and temporal variability with maximum values in September and minimum values in December. The N₂O saturations were in the range of 91–312% with a maximum in March. Enhanced concentrations of both gases were observed only in the western Oder estuary near the mouth of the Peene River. Thus, we conclude that the distributions of CH₄and N₂O in the investigatedBoddenwaters are, directly or indirectly, linked to the Peene River runoff and not to the Oder River. Our estimate of the annual CH₄emissions from theBoddenwaters to the atmosphere indicates a significant contribution (c. 17%) to the overall CH₄emissions from the Baltic Sea. In contrast, theBoddenwaters represent only a small source for atmospheric N₂O.CH₄production rates estimated from sediment slurry experiments revealed a significant spatial variability and indicated that methanogenic activity was related to acetate consumption in the surface sediment layer. Sedimentary CH₄production might depend on different amounts of accumulation of organic material.