基于多源遥感数据的日本海内波特征研究

日本海特殊的地理位置和复杂的地形使得该海域内波表征极为复杂,遥感是大范围观测内波的有效手段,已被广泛应用于内波的探测研究。本文利用MODIS、GF-1和ENVISAT ASAR遥感影像,开展了日本海内波特征研究。通过提取内波波峰线,生成了日本海内波空间分布图;获取了内波的波峰线长度和传播速度,并基于非线性薛定谔方程反演了内波振幅。研究结果表明,日本海内波分布范围宽广,不仅大陆架沿海区内波分布密集,深海盆地也探测到了大量内波;日本海北部45°N附近海域有少量内波出现,利用高分影像探测到朝鲜陆架浅海区有大量小尺度内波,大和海盆、大和隆起的西南部海域没有发现内波。日本海内波波峰线长达100多千米,深海区的传播速度大于1 m/s;浅海区内波振幅约10 m左右,深海区可达60 m以上。     

深水海底管道铺设安全辅助系统

此次研发的铺管安全辅助系统是一套自动化、简易化、旨在提高安装经济性和安全性的实时运行安全辅助系统,通过实时数据采集及处理,达到对安装期海管强度进行实时监测目的。系统组成包括设备系统和监测软件两部分。设备为系统提供辅助决策数据源;监测软件采用C++语言编写,用于数据接收、解析,并通过OrcaFlex API调用商业有限元软件OrcaFlex为分析内核进行实时分析计算,以可视化界面输出管道应力、应变、触地点等信息,给予船上作业人员安全指导,及时作出决策。     

基于DINEOF方法重构台湾海峡叶绿素a遥感缺失数据的初步研究

卫星遥感观测是研究海洋环境变化的一种重要方法,但由于观测周期和天气影响等原因,观测数据经常存在一定的缺失,这使得遥感数据在海洋环境连续变化的应用研究中受到一定的限制.为解决此问题,本文采用了经验正交函数分解插值方法(DINEOF)重建缺失的遥感观测数据.首先,基于Sea Wi FS(1998年1月至2010年12月)、MODIS-Aqua(2002年7月至2014年12月)和MODIS-Terra(2000年2月至2014年12月)三级叶绿素a月平均数据产品,按像素点平均的方法组合成原始资料集;其次,利用DINEOF方法重构该资料集的缺失部分,从而得到完整的1998~2014年台湾海峡及邻近海域叶绿素a浓度的月平均数据集;再通过分析重构影像与原始资料的时空误差和验证重构影像的时空变化特征等方法,评价了所用算法和重构数据集的合理性.结果表明:基于遥感组合数据,采用DINEOF方法重构的叶绿素a遥感影像,能够有效地反映研究海域叶绿素a浓度的时空变化规律.研究还表明,该方法操作简便,无需先验信息,且重构精度高,能有效重构大面积缺失的影像数据资料,为探索海洋环境和生态的长期变化规律提供了较好的基础.     

Interactions between whale sharks,Rhincodon typus Smith, 1928 (Orectolobiformes,Rhincodontidae), and Brazilian fisheries: The need for effective conservation measures

This study reports three interaction events between the whale shark (Rhincodon typus) and fisheries in Brazilian waters. Two events were described as incidental captures in a gillnet fishery on the northern coast of Rio de Janeiro State, in southeastern Brazil. The last event took place at the Royal Charlotte Oceanic Bank (RCOB), in the southern region of Bahia State, where five fishermen filmed their interaction with a juvenile specimen. For one of the incidental captures, the fish was landed and consumed by locals, and for the other, the shark was released. In the RCOB, the fishermen touched the whale shark with their hands, wooden sticks and even rode on it. In addition, 74 interviews were conducted with fishermen from Bahia about sightings and possible interactions with R. typus. According to statements made by the fishermen, although not frequent, the conduct reported for the RCOB occasionally takes place in the region. Evaluating information of this nature is important to support government plans that regulate fishing activities in order to reduce incidental captures and the harassment of whale sharks. Encouraging the participation of fishermen in a collaborative monitoring program for R. typus may be a good way to better understand the threats to the species at a reduced cost, particularly for developing countries, such as Brazil.     

基于遥感和GIS的长岛南五岛近30年海岸线时空变迁分析

海岛不仅具有很高的资源、生态和经济价值,而且对维护国家海洋权益具有重大意义。本文基于遥感和GIS技术,利用1982、1995、2006和2015年的Landsat卫星遥感影像,分析了近30年来长岛南五岛海岸线的时空变化特征。结果表明:1982年以来,长岛南五岛近30年的海岸线长度增加了9.54 km,海岸线呈向海推进趋势,平均推进速度为0.54 m/a。海岸线变化主要受人为因素的影响,变化比较大的岸段主要分布在南长山岛和北长山岛的西部,以养殖开发、填海造陆与港口建设为主。研究认为,海岸线的变化,将会导致诸如岸线侵蚀等环境问题,应注意合理开发、利用海岸线资源。     

The wreck of the MV Rena: spatio-temporal analysis of ship-derived contaminants in the sediments and fauna of Astrolabe Reef

ABSTRACT

The October 2011 sinking of the container ship MV Rena on Astrolabe Reef, New Zealand, provided a rare opportunity to examine the fate of shipwreck-derived contaminants on an offshore rocky reef and food chain. Analyses of trace metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and organotins indicated significant but localised contamination of Astrolabe Reef but not of nearby Mōtītī Island. Three years after the grounding, PAH concentrations were greater in sediments at Astrolabe (up to 131?mg kg^?1) than at control locations, while organotins from the ship's antifouling hull paint were found exclusively in Astrolabe Reef sediments and biota. Over 80% of Astrolabe sediment samples contained tributyltin at concentrations above guideline sediment levels (>0.07?mg kg^?1). Tributyltin and its decomposition products were also recorded in sea urchins, gastropods, lobster and fishes at concentrations up to 0.2?mg kg^?1. Wreck and cargo-derived metals, particularly copper, tin and zinc, were present in some Astrolabe sediment samples above Australia and New Zealand Environment and Conservation Council guideline concentrations. However, there appeared to be only limited transmission of metals through the food chain. Copper, tin and zinc were recorded at greater concentrations in Astrolabe sea urchins and gastropods compared to control specimens, while metal concentrations in other biota were comparable across impact and control sites. Despite over 3 years having passed since the Rena grounding, the data series does not show any upward or downward trends in contaminant concentrations on Astrolabe Reef. Consequently, there is uncertainty about the long-term implications of the Rena grounding for the ecology of Astrolabe Reef.     

1509号台风灿鸿期间“朱家尖-嵊山”高频地波雷达数据分析

2007年在朱家尖和嵊山布设了小型阵变频高频地波雷达,对共同覆盖范围内的舟山海域进行风、浪、流的业务化探测。2015年7月11日,1509号台风灿鸿在朱家尖沿海登陆,之后继续向北偏东方向移动,台风中心经过高频地波雷达探测海域。本文将台风期间高频地波雷达的探测数据分别与定点浮标观测数据和ASCAT卫星遥感大面积风场数据进行了对比分析。结果表明,高频地波雷达在台风期间较好地反映了舟山海域流场特征和风场分布情况,高频地波雷达的探测数据精度满足指标要求,验证了高频地波雷达在复杂海况条件下具有合格的探测性能。     

基于滩涂围垦的海岛城市时空扩张特征研究——以舟山本岛为例

以舟山本岛为研究单元,利用1995年,2005年和2015年的遥感影像,采用生态学分析、空间统计学分析、城市扩张指数等方法来探究舟山本岛滩涂围垦活动和城市用地扩张的特点,并分析两者之间的关联。结果表明:(1)在1995—2015年的20 a间,滩涂围垦的面积不断扩大。(2)1995—2005年的滩涂资源利用以近陆域的海涂为主,2005—2015年逐渐向浅海发展。(3)1995—2015年间,城市用地面积前10 a增长强度为0.53,增长速度为3.01 km²/a,后10 a增长强度为1.46,增长速度为8.11 km²/a。(4)舟山本岛的城市发展重心在20 a间经历了一个自西向东移动而后向北跳跃的过程,各区域间协同发展,使舟山本岛经济整体性和城市功能合理性得到提升。(5)滩涂围垦形成的土地与城市用地扩张之间存在着正相关关系,且从研究数据来看两者之间发生自然演替需要时间,大约为8~10 a,人工干预可以大幅缩短这个过程所需要的时间。     

控制点与检查点数量和比例对水深遥感反演精度的影响分析

在水深遥感反演半经验模型中,水深控制点和检查点选取是一项非常重要的工作,前者用于建立实测水深值与遥感影像灰度值之间的数量关系,后者用于评价水深反演精度。但前人在相关研究中并未就控制点和检查点的选取数量和比例给出有实验依据的建议,亦未开展其对水深反演精度的影响分析。针对这个问题,作者使用6020个实测水深点和World View-2、GF-1 WFV、Landsat8 OLI 3种多光谱影像,基于三波段水深反演模型开展了81组实验,分析比较了不同数量和比例的控制点与检查点对反演结果的影响,评价过程利用平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、平均相对误差(Mean Relative Error,MRE)和反映实测水深与反演水深相关性的决定系数R2等3种参数。结果表明:(1)当控制点数量达到31个时,水深反演精度即趋于稳定;(2)检查点数量在30个时,其评价指标已可以代表模型反演精度;(3)控制点和检查点的数量比例对反演精度并无影响,但控制点选取过多则会产生反演精度降低的现象,采用人工选取检查点时剔除浅水区的异常点即可有效避免这一问题。     

GNSS-R海洋遥感监测技术综述

介绍了GNSS-R海洋遥感的发展过程、技术原理和理论模型,进一步研究了GNSS-R在海洋遥感各应用领域的主要研究内容,探讨了GNSS-R海洋测风、测高、海冰监测、溢油检测和移动目标探测的技术途径,概述了GNSS-R海洋遥感监测技术所涉及的反演理论和信息提取方法,并根据现有研究成果和海洋遥感的应用需要,提出今后需解决的关键技术和未来的发展方向。