基于客观分析的多源卫星叶绿素a浓度产品融合方法研究

本文基于Aqua/MODIS、Terra/MODIS和Envisat/MERIS多源卫星叶绿素a浓度产品,研究了客观分析融合方法,制作了西北太平洋海域(0°~50°N,100°~150°E)叶绿素a浓度融合产品,并从有效数据空间覆盖率和产品精度两个方面对融合方法进行了评价。与单传感器以及欧洲太空局发布的GSM模型业务化融合产品相比,客观分析融合产品空间覆盖率明显提高;与收集的2002-2012年间叶绿素a浓度实测数据比较,GSM模型业务化融合产品的匹配数据点为578个,偏差为-0.20 mg/m3,均方根误差为0.37 mg/m3,客观分析法融合产品的匹配数据点为1432个,偏差为-0.21 mg/m3,均方根误差为0.36 mg/m3。结果表明:本文研究的客观分析融合方法在保证融合产品精度的同时可显著提高产品的空间覆盖率,在海洋水色融合应用前景广阔。     

An Approach to Improving the Retrieval Accuracy of Oceanic Constituents in Case Ⅱ Waters

1　Introduction　At present ,theretrievalofoceanicconstituentsfromoceancolourmeasurementsinCaseⅡwatersisoneofthemajorchallengesinoceancolourstudy(IOCCG ,2 0 0 0 ) .TheconstituentspresentinCaseⅡwatersaregenerallydividedintothreetypes :chloro phyll (CHL) …     

海洋功能区划分级分类体系探讨

海洋功能区划是《中华人民共和国海域使用管理法》确立的一项重要制度。文章回顾我国海洋功能区划分级分类体系的发展历程,结合笔者编制浙江省市县级(区域性)海洋功能区划的工作实践,发现《全国海洋功能区划(2011—2020年)》、现行《省级海洋功能区划编制技术要求》和《浙江省市县级(区域性)海洋功能区划编制技术要求》的海洋功能区划分级分类体系存在不一致和模糊之处,其编码方式也有改进和优化的空间。据此提出海洋功能区划分级分类体系及其编码的优化建议,希冀为下一轮海洋功能区划分级分类编码提供参考。     

An Approach to Improving the Retrieval Accuracy of Oceanic Constituents in Case Ⅱ Waters

In the present paper, a method is proposed to improve the performance of Artificial Neural Network(ANN)based algorithms for the retrieval of oceanic constituents in Case Ⅱ waters. The ANN-based algorithms have been developed based on a constraint condition, which represents, to a certain degree, the correlation between suspended particulate matter(SPM)and pigment(CHL), coloured dissolved organic matter(CDOM)and CHL, as well as CDOM and SPM, found in Case Ⅱ waters. Compared with the ANN-based algorithm developed without a constraint condition, the performance of ANN-based algorithms developed with a constraint conditions is much better for the retrieval of CHL and CDOM, especially in the case of high noise levels; however, there is not significant improvement for the retrieval of SPM.     

多卫星传感器南海叶绿素a浓度遥感数据融合

利用平均法、生物光学模型法和最优插值法3种数据融合方法对卫星传感器MODIS-Aqua、MOIDS-Terra及MERIS获取的南海叶绿素a浓度的数据进行了融合,通过比较融合产品的质量,对3融合方法进行了评价。(1)利用现场测量的南海遥感反射率和叶绿素a浓度数据建立了南海叶绿素a浓度的反演模型,并应用于MODIS-Aqua、MOIDS-Terra及MERIS Level 2反射率数据,获取南海叶绿素a浓度。(2)将平均法、生物光学模型法、最优插值法分别应用于上述3颗卫星的叶绿素a数据进行数据融合,并用现场测量的同步叶绿素数据对融合后的产品进行了印证。(3)利用3种融合方法分别对南海2011年MODIS-Aqua、MODIS-Terra和MERIS等3个传感器的叶绿素a数据进行了月融合,分析了融合的南海叶绿素a浓度的时空分布特征。结果表明,融合数据大幅度提高了空间覆盖率,且具有较高可信度。平均法、生物光学法和优化插等3种融合方法性能有较大的不同,生物光学法具有高的运行速度,但有时空间覆盖率仍不能满足要求;优化插值法具有高的空间覆盖率,但其运行速度较慢。因此,在具体应用中,应根据需求选择合适的融合方法。     

基于辐射传递模拟及人工神经网络技术的二类水体光学组分的反演

介绍了一种基于辐射传递模拟和人工神经网络技术(ANN)的二类水体水色要素(CHL,SPM,CDOM)的反演算法.在辐射传递模拟计算中,纯海水吸收和散射、浮游植物吸收的数据或模型是已发表的被广泛采用的结果.黄色物质和非浮游植物颗粒吸收以及海洋颗粒物的散射模型从COASTLOOC数据中导出.另外,还利用了一个新的海洋颗粒物后向散射概率模型,在该模型中颗粒物后向散射概率是颗粒有机物与SPM比值和波长的甬数.把上述定义的固有光学性质作为输入,经过辐射传递模拟得到海表面以下辐照度反射比数据集,然后将该模拟数据集用于训练不同的人工神经网络,获取水色和水色要素浓度之间甬数关系的最佳近似.利用以上建立的基于人工神经网络的算法,把COASTLOOC数据集和PMNS数据集的辐照度反射比作为输入进行水色要素反演,通过比较反演值和真实测量值来评价算法性能.结果显示,建立的基于ANN的二类水体水色要素反演算法具有很好的性能.     

On the sediment age estimated by ~(210)Pb dating: probably misleading “prolonging” and multiple-factor-caused “loss”

The radionuclide ~(210) Pb is suitable for century-scale dating and has been used to calculate the sedimentation rate in a variety of environments. However, two common ways to apply 210 Pb dating techniques may give misleading results. One is "prolonging of age", i.e., using the calculated sedimentation rate to date back to 200 or 300 years.This practice must be treated with caution because the 210 Pb dating techniques do not guarantee direct dating for ages much older than 100 years. Another is "loss of age", i.e., the calculated time span between the topmost layer and the 210 Pb background layer in cores is less than 100 years when an apparent sedimentation rate is used in the calculation. Here, we propose that based on the principle of 210 Pb dating, the upper limit of age suitable for direct210 Pb dating is between 110 and 155 years. The "prolonging" application is acceptable only if the sedimentary environment in the past several hundred years was stable and the sedimentation rate was generally constant, and verification with independent evidence(such as historical records or biomarker methodology) is needed.Furthermore, after analyzing many published and collected data, we found four possible reasons for the "loss of age". First, the compaction effect of sediment should be corrected in laboratory analysis or else the calculated age will be underestimated. Second, the accuracy and uncertainty of 210 Pb activity measurement affect the judgment of the background. To be cautious, researchers are apt to choose a background activity with a younger age. Third,use of a slightly smaller value of supported 210 Pb activity in a calculation will lead to considerable underestimation of the time span. Finally, later-stage erosion and migration are common for sedimentation, which lead to loss of sedimentary records and are often reflected as a "loss of age" in cores. We believe that proper use of 210 Pb dating data may provide helpful information on our understanding of sediment records and recent environmental changes.     

近40余年来福建海坛岛岸线变迁

海岛岸线标志海岛的位置与大小,是海岛重要的自然要素。文章收集了1973—2015年间共5期遥感数据,结合现场调查典型岸段的影像与位置信息,提取福建海坛岛岸线并分析其近40余年的演变特征。结果表明,海坛岛岸线类型包括人工岸线、基岩岸线、砂质岸线与红土岸线等4类,岸线的变迁主要体现在垂直于海岸方向的进退与岸线长度的变化,人类活动对岸线变迁产生显著影响。从维护海岸安全和合理开发利用海岸的角度出发,结合海坛岛不同类型岸线的演变特征,提出海岸保护及开发利用的建议。     

中分辨率成像光谱仪的海冰密集度遥感反演

海冰信息在船舶运输、天气预报和全球气候预测等领域都起着重要作用.一直以来微波遥感是卫星监测海冰密集度的主要手段,目前基于可见光遥感的中分辨率海冰密集度产品还较少,其中只有NOAA发布了相关业务化产品,但其所采用的算法对低密集度海冰反演准确性仍存在提升空间.本文在Liu提出的算法基础上进行改进,提出了最邻近像素法确定纯冰...     

激光-筛分联合法粒度分析结果的表达及粒度端元的沉积动力学意义

河口海岸沉积动力环境复杂,沉积物粗细组分皆有。对于粗细混杂（同时含有砂砾质和泥质成分）的沉积物样品,单一的粒度分析方法不能覆盖整个粒度分布范围,常采用激光-筛分联合法进行粒度分析。由于两种方法的分析原理不同,经常出现细部的激光法结果与粗部的筛分结果部分重合现象,这会影响整个样品的粒度分布计算。石油天然气行业标准《碎屑岩粒度分析方法》（SY/T 5434-2018）对此问题给出了新的解决方案,但是只有文字描述,没有可操作的计算方法。本研究根据该行业标准提出的方案,推算出激光-筛分联合法粒度分析结果的修正计算公式。以浙江舟山群岛潮间带197个粗细混杂样品为例,采用激光-筛分联合法进行了粒度分析,分别采用直接拼接算法及SY/T 5434-2018算法计算了粒度分布,在此基础上对两套算法所得组分含量和粒度参数进行了比较。结果表明,SY/T 5434-2018算法相较于直接拼接算法,扩大了粗颗粒的体积百分比,减少了细颗粒的体积百分比。两种算法得到的组分含量具有显著的线性相关关系,且砾、砂、粉砂、黏土等组分含量的差异从粗到细依次减少。用两种算法的结果分别计算粒度参数,同样具有显著的线性相关关系,且...