基于DINEOF的静止海洋水色卫星数据重构方法研究

静止轨道海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)提供了时间分辨率达小时级的海洋水色数据,使得对海洋环境的逐时变化监测成为可能。然而受到海洋上空云、雾和霾的影响,数据出现连续高缺失率甚至完全缺失的情况,使得数据使用价值大大降低。在经验正交函数重构法(Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions, DINEOF)的基础上,突出时间要素在重构中的地位,运用异常像元检测、拉普拉斯平滑滤波和时间模态2次分解插值,提出了适用于静止海洋水色卫星数据的重构方法——DINEOF-G。利用此方法对杭州湾2017年的GOCI总悬浮物质量浓度数据进行重构,结果表明该方法相比经典方法在重构精度上提高了8%,数据重构率提高了36%,且重构结果较好地反映了杭州湾总悬浮物质量浓度的季节变化规律和空间分布特征。     

总体最小二乘法在浮游植物色素吸收系数模型估算中的应用

采用常规最小二乘法(LS)和总体最小二乘法(TLS)对浮游植物色素吸收系数与叶绿素a浓度之间的关系进行了研究。利用2003-2012年6个航次243组实测数据,建立了LS和TLS模型,应用模型估算典型波段的色素吸收系数值,并对两种模型进行了验证。采用平均绝对百分误差和均方根误差两种方法进行模型效果评估,结果显示,两种评估方法均能很好地说明,在400～700 nm光谱范围内,TLS拟合结果优于LS拟合结果。总体最小二乘法在综合考虑了参数误差和测量误差的情况下,拟合结果精度更高,更符合实际情况,估算结果的准确性要优于常规最小二乘法。     

大连长兴岛海域疏浚区GF-1 WFV影像悬浮物遥感反演研究

利用2017年8-9月期间大连长兴岛海域实测遥感反射率、悬浮物浓度及GF-1 WFV数据,研究了该区域悬浮物浓度的遥感反演算法,发现遥感反射率与悬浮物浓度的散点图存在两种不同的变化趋势,将2008-2015年期间辽东湾内其它海域的数据与长兴岛海域数据进行叠加后,可初步推断产生两种变化趋势的主要原因在于疏浚区与非疏浚区悬浮物的粒径大小不同,导致其光学特性和反演算法也存在差异。将两种算法分别应用于2017年9月20日辽东湾及长兴岛近岸海域的GF-1 WFV4影像,发现采用非疏浚区算法反演长兴岛海域悬浮物浓度时,出现明显的低估现象,而疏浚区算法则能较好地反映出疏浚施工过程中悬浮物的分布规律,具有较好的工程应用价值。     

基于Landsat影像的杭州湾最大浑浊带年际变化研究

杭州湾最大浑浊带（turbidity maximum zone,TMZ）受自然和人类活动的双重影响,年际变化显著。为探究杭州湾水域TMZ和表层悬浮泥沙浓度的年际变化特征,优选1984-2015年间30幅Landsat卫星影像,建立杭州湾水域表层悬沙浓度反演模型,模型经实测数据验证,平均相对误差为23.3%。对每张卫星影像进行悬沙浓度反演,进而提取TMZ面积数据。结果表明,杭州湾悬沙浓度面积分布类型均为正偏分布,且偏态系数由0.63增长至2.03,高悬沙浓度区域占比不断缩小。杭州湾各区域悬沙浓度均呈下降趋势,北岸芦潮港站下降趋势最为显著,减幅达73%。杭州湾TMZ面积年化下降率为4.57%,大于长江和钱塘江年输沙量的年化下降率3.74%。河流来沙减少和潮滩围垦导致的当地泥沙来源减少及水流携沙能力降低是影响TMZ面积降低的重要因素。     

大辽河口海域环境容量计算和承载力预警技术研究

以2019年大辽河口海域水环境调查资料为基础,构建了二维流体动力学方程和水质控制模型,运用保守物质扩散方程,求得污染源排放量-输出响应浓度相关方程,用反演迭代法计算该海区污染源的环境容量.按照海洋功能区划水质标准,以不同类型功能区管理环境要求为控制目标,计算污染物COD、无机氮和磷酸盐的标准环境容量.按污染物承载力等级...     

基于LabVIEW虚拟仪器技术的海洋环境监测数据采集与处理系统

介绍一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的数据采集与处理系统。该系统以单片机和计算机为硬件平台,采用高精度16位Σ-ΔA/D转换器AD7705对采集到的信号进行A/D转换,通过串口进行数据通信,实现了叶绿素浓度的计算机自动采集、实时数据显示、分析和数据管理等功能。该实现方案还可用于温度、盐度等参数的高精度自动数据采集系统,在海洋环境监测中具有推广应用的现实前景。     

黄东海海区总悬浮物散射特性研究

我国黄东海水体散射特性非常复杂,这是造成该海域水色区划特点显著的原因之一。文中利用2003年4月黄东海试验数据(HD200304)对总悬浮物(TSM,Total Suspended Matter)的后向散射概率~bbs和单位散射系数bs*进行研究。基于对现场数据的统计分析,我们开发了总悬浮物后向散射概率模型,通过相对偏差分析表明,有近90%的样品反演相对偏差控制在±30%之内。对总悬浮物单位散射系数研究时,选择555 nm为参考波段,开发了不同波段间总悬浮物单位散射系数关系模型,通过相对偏差分析表明,有近94%的样品反演相对偏差在±10%之内,反演效果非常好。     

Effects of Hypoxia on Dopamine Concentration and the Immune Response of White Shrimp （Litopenaeus vannamei）

Effects of hypoxia on the dopamine concentration and the immune response of White Shrimp Litopenaeus vannamei were studied. The results showed that hypoxia had significant effects on the concentration of dopamine (DA) in the haemolymph, haemocyte count, phenoloxidase activity, phagocytic activity of haemocytes and bacteriolytic and antibacterial activity in the haemolvmph (P<0.05). The concentration of the dopamine in haemolymph reached its maximum in the 3.0 and 1.5mgL-1 DO groups at 12h and 6h, and then returned to normal after 24h and 12h, respectively. All immune parameters decreased with the reduction of dissolved oxygen. Total haemocyte count (THC), the hyaline cells and semi-granular cells in the 3.0mgL-1 DO group became stable after 12h,while granular cells did so after 24h, The THC and different haemocyte count (DHC) in the 1.5mgL-1 DO group became stable alter 24h. Phenoloxidase activity and bacteriolytic activity in the 3.0 and 1.5mgL-1 DO groups reached their stable levels after 24 h and 12 h respectively, while phagocytic activity and antibacterial activity became stable after 24 and 12, and 36 and 24 It, respec-tively. It was also indicated that the changes of dopamine concentrations in haemolymph, haemocyte count and phenoloxidase activ-ity were obviously related to the exposure time under hypoxic conditions.     

氡气测量在佳木斯城市地下热水普查的应用

在佳木斯城区地下热水调查中,运用了水中氡活度浓度测量和土壤氡活度浓度测量综合方法,有效地克服了城市地热地质调查中的不利因素.通过对水中氡活度浓度及土壤氡活度浓度测量值的正态化变换以及原始氡活度浓度异常分析,明确了氡活度浓度异常对地下热水控制构造的指示作用.通过对氡活度浓度测量值的趋势分析,提取局部异常,综合各种异常信息,确定了城区地下热水的有利远景区.     

悬浮物对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)幼鱼肝脏溶菌酶、超氧化物歧化酶和鳃丝Na+-K+-ATPase活力的影响

在实验室条件下构建不同的悬浮物浓度环境,采用试剂盒分析方法研究了不同浓度悬浮物对半滑舌鳎幼鱼肝脏溶菌酶（LSZ）、超氧化物歧化酶（SOD）和鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力的影响。养殖水体中悬浮物浓度添加量分别为0（对照）、50、100、200和400mg／L,每5天采样测定一次,实验周期为25天。结果表明,当悬浮物浓度添加量为50和100mg／L时,肝脏LSZ和SOD活力与对照组无显著差异（P〉0．05）,当添加量为200和400mg／L时,肝脏LSZ和SOD活力与对照组有显著差异（P〈0．05）;实验后期各实验组鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力与对照组均有显著差异（P〈0．05）。在悬浮物效应的25天内,各实验组肝脏LSZ活力呈峰值变化,10天时除100mg／L浓度添加组外均达到最大值;而肝脏SOD活力在50和100mg／L浓度添加组略有升高,在200和400mg／L浓度添加组则基本呈下降趋势;鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力前10天各实验组较对照组无显著变化,之后则显著降低,后期基本趋于稳定,其活力低于初始水平;实验结束时,各实验组其肝脏LSZ、SOD和鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力相对于对照组都受到了不同程度的抑制,其中各实验组鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力抑制率分别达到了27．6％、65．2％、57．0％和71．1％。