台风对海洋叶绿素a浓度影响的定量遥感初探

研究台风对海洋水色环境的影响,是目前海洋遥感技术又一应用领域。由于台风期间天气恶劣,遥感资料较少,国际上主要针对个别典型台风,研究其对海表温度、海洋叶绿素a浓度及初级生产力的影响,很少通过遥感资料系统地对这一影响进行定量分析和建模。自2000到2007年,过境中国近海以及西北太平洋海域台风近百次,作者通过系统地分析这期间MODIS,SeaWiFS的3A级叶绿素a浓度数据,结果发现:(1)台风促进了相应海域叶绿素a浓度的大幅增长,总体上平均增长约1.426倍,个别区域在5倍以上,同时,该增长一般延后3~6d,在7~10d后恢复到原来的水平;(2)进一步对这些数据进行一元统计线性回归,发现叶绿素a浓度增长比(R_chl-a)与台风影响因子(Tsub>w)满足如下关系:R_chl-a=0.0012Tsub>w+1.017,其相关系数达0.8;(3)台风期间叶绿素a浓度与无台风时叶绿素a浓度之间有很强的线性关系,其关系满足:C_chl-a=1.2367C_0chl-a+0.0636,且相关系数高达0.98。这一初步研究结果对进一步通过遥感手段深入研究台风对海洋水色环境的影响有借鉴意义。     

一种基于分割图斑的海岸带遥感图像分类方法

传统的基于象元的分类方法在处理海岸带这类动态多变、混杂度大的地物时常出现“椒盐现象”,难以矢量化形成专题图。提出了一种新的遥感图像分类方法——基于分割图斑的分类法,即选择一个合适的尺度,利用光谱信息按照一定的策略将图像分割为一系列的图斑,并确保图斑内大多数象元的光谱特征相近,分别对图斑内诸象元进行统计,求出各个波段的均值,用该均值替换图斑内所有象元的原始亮度值,这样分类时可以确保同一图斑内的所有象元被分到同一个类别中,从而有效地避免了“椒盐现象”,使分类结果便于矢量化成图,也便于对特定地物的提取。实验结果表明,该方法还能在一定程度上提高分类精度。     

谈谈我国智慧海洋发展的建议

为助推海洋强国战略,加快我国海洋信息化建设,实施智慧海洋工程是顺势而为,也是必要措施。本文在介绍智慧海洋发展背景的基础上,提出了智慧海洋的内涵,分析总结了国内外海洋信息化发展现状及我国当前存在的不足,阐述了智慧海洋发展构想与总体框架,并从完善体制机制、数据获取与共享服务、关键技术及标准等方面,对智慧海洋的发展提出建议。     

新时代下《海洋信息》期刊任重光荣

正放眼世界,近年来各国纷纷把目光投向海洋,向海洋要环境、要资源、要空间,海洋已成为世界上政治、经济、科技、军事竞争的重要舞台。在这个舞台上,哪个国家掌握了海洋信息这个制高点,哪个国家就掌握了这场竞争的主动权。党中央、国务院历来高度重视信息化工作,通过不断完善顶层设计和决策体系,加强统筹协调,做出了实施网络强国、大数据、互联网+等一系列重大战略决策,为大力创新海洋信息技术和在海洋大空间中开展智慧应用指明了方向,提出了更高要求。现在的海洋已不是由海岸线、海岛和茫茫海水构成的空间组合,而是由海洋环境、海上装备和人类活动等多种元素综合作用构成的"物理+信息"的复杂巨     

海洋三维遥感与海洋剖面激光雷达

本文从海洋与气候变化等重大前沿科学与应用对空间海洋观测系统的需求出发,基于当前国内外空间激光技术水平与前期海洋激光遥感的探索,提出了海洋遥感从二维向三维发展的紧迫性,并将海洋剖面探测激光雷达作为未来“海洋三维遥感”的主要技术手段。本文对近50年国内外激光海洋剖面探测技术的理论与应用、基础性关键探测机理问题,尤其是近10年来的试验性探索及其在多个海洋科学问题中的应用进行了综述。结合中国自主“观澜号”海洋科学卫星计划中海洋剖面探测激光雷达的系统论证与指标要求,提出了未来海洋剖面探测激光雷达发展路线图建议以及中国有望率先在空间海洋剖面激光探测领域取得突破的设想。     

南海大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼生物学特性及其分布

利用2010年3月—2013年2月南海金枪鱼延绳钓探捕与渔业生产监测取得的生物学数据和生产数据,对南海的大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacres)的生物学特性和渔场分布进行了研究。结果表明:(1)南海大眼金枪鱼叉长范围50—169cm,平均为111.8cm,体重范围2.45—87kg,平均为33.2kg,叉长(FL)体重(W)关系:W=1.74×10–5FL3.01,性腺成熟度Ⅱ期居多,占总尾数的45.27%。绝对怀卵量109.46—456.95万粒,摄食强度以0—2级为主。大眼金枪鱼延绳钓渔场春夏季分布于南沙西北部和南沙中西部海域;秋冬季分布于西、中沙和南沙西北部海域。渔获水深90%集中在150—400m。(2)南海黄鳍金枪鱼叉长范围41—180cm,平均为107.9cm,体重范围1.2—77.5kg,平均为27.9kg,叉长体重关系:W=2.19×10–5FL2.94,性腺成熟度以Ⅱ—Ⅳ期居多,占总尾数的89.01%,绝对怀卵量15—154万粒,摄食强度以1—2级为主。黄鳍金枪鱼延绳钓渔场春夏季分布于南沙西北部和南沙中西部海域;秋冬季分布于西、中沙、南沙西北部、南沙中西部海域。渔获水深93.75%集中在50—350m。西沙西部和南沙西北部海域是灯光围网和灯光罩网捕捞金枪鱼的重要渔场。研究认为:(1)在南海可发展小型冷海水延绳钓船,在每年10月末—次年5月初在西沙东北海域开展浅水延绳钓作业;(2)在南海的岛礁附近设置PAYAO群,开展金枪鱼灯光罩网或围网捕捞。(3)目前取得的资料仍然有限,未来仍需进一步调查,以掌握南海金枪鱼种群动态,为渔业开发和养护提供建议。     

多通道地下水监测技术应用示范

多通道地下水监测技术能够大幅度降低地下水监测成本。多通道监测井成井井管是采用HDPE材质挤出若干通道的连续管材,在每个通道指定位置加工窗口,对应相应的地下水监测层位,并设计合理的填砾止水厚度。根据多通道地下水监测井特点,研制新型的止水材料。采用该种地下水监测技术,先后在北京、天津、甘肃等地建立了地下水监测示范工程。与传统地下水监测技术相比,节约了占地面积、减少了钻探进尺,与国外CMT地下水监测技术对比,适用范围更广,建井成本更低。     

利用SeaWiFS反演海水透明度的模式研究

海水透明度是描述海水光学特性的一个基本参数.根据水下光辐射传输理论及对比度传输理论,建立了海水透明度的半分析定量遥感模式.利用大量实测透明度资料对模式进行了验证,结果表明遥感反演透明度与实测透明度的相关系数为0.84,绝对平均误差为4.17m,相对平均误差为22.6%.最后利用建立的模式和Sea WiFS卫星资料制作了我国海域1999年的月平均透明度遥感产品.     

湖泊水色遥感研究进展

从卫星传感器、大气校正、光学特性测量、生物光学模型及水体辐射传输、水质参数反演方法等方面,系统分析了湖泊水色遥感的发展现状.湖泊水体物质组份的复杂性以及卫星传感器与实际需求的矛盾决定了湖泊水色遥感的难度.目前湖泊水色遥感在一些关键问题上仍没有实质性进步,离水色遥感监测的业务化尚有一段距离.令人欣慰的是,卫星传感器以及水色遥感反演算法的不断发展和进步,让我们看到了胜利的曙光.     

南海北部表层颗粒有机碳的季节和年际变化遥感分析

海洋颗粒有机碳（POC）是海洋固碳的一个关键参数。为了研究南海北部陆架及海盆表层POC浓度的时空分布特征以及变化趋势,本文利用2009-2011年4个季节的实测数据,对NASA发布的MODIS/AQUA卫星月平均POC遥感产品,进行了验证和校正;并利用校正后的遥感数据分析了2003-2014年POC的时空分布特征和变化趋势。发现POC遥感产品与南海北部实测数据具有较好的线性关系（R2=0.72）,但存在系统性偏高,需利用实测数据对遥感数据进行区域性校正。分析校正后的遥感数据发现,南海北部陆架POC浓度较高,平均为（33.34±8.02）mg/m3;吕宋海峡西南海域浓度较低,平均为（29.25±6.20）mg/m3;中央海盆区浓度最低,平均为（27.02±4.84）mg/m3。春夏季POC浓度较低,最低值一般出现在5月,冬季（12月至翌年1月）POC浓度达到最高。利用2003-2014年的长时间序列遥感叶绿素（Chl a）和海表温度（SST）、混合层深度（MLD）模式数据,以及实测数据对南海北部POC浓度的影响机制进行了分析。发现POC与Chl a在秋冬呈现较好的相关关系（R2=0.51）,但在春夏季较离散,表明秋冬季生物作用对POC影响较大。2003-2014年期间,POC与Chl a、MLD及SST存在明显的年际变化,但并没有显著的上升或下降趋势。