钦江河口湿地茳芏分布变化及风险分析

茳芏是我国南方滨海湿地的特色代表种,具有护堤保滩、消减污染等重要生态价值。为了在海平面上升背景下更好地开展广西钦江河口湿地保护,本研究通过卫星遥感-无人机航拍-现场调查相结合的方法,明确了钦江河口湿地茳芏的分布变化及影响机制,并根据沉积速率、径流输入、海平面上升等信息分析了未来风险及对策建议。研究表明,2011—2022年,研究区内茳芏总面积由约0.28 km^(2)增加到了约0.36 km^(2),并呈现向海扩张的趋势。钦江河口湿地茳芏近期风险较小,但未来随着钦江径流量下降及悬浮物浓度降低,以及海平面上升,风险会逐步增加。建议定期开展海平面、滩面高程及茳芏分布区监测,并通过退养还滩、岸线修复等生态工程,为茳芏湿地应对中长期海平面上升提供缓冲空间。

海洋石油勘探开发污染物排放管控分析与建议

针对海洋石油勘探开发污染物排放问题,在大量收集整理不同国家和公约组织等发布的文献资料基础上,对该领域包括生产水、钻井液和钻屑、生活污水等各方面管控要求情况进行了对比与分析。研究认为,总体看,不同国家和组织对石油勘探开发过程中的要求大体上一致,个别方面有所差别。相对而言,目前国内的标准较为严格,不过在分区距离、生活污水定义、污染要素测定方法方面还有不足,建议未来在实际广泛调研和试验基础上进一步修订完善,以更好地保护海洋环境,为建设海洋生态文明做出贡献。

黄河三角洲湿地水文连通及驱动力分析

湿地内的水文连通对维持湿地生态系统的完整性具有重要意义。本文以Google Eearth Engine为平台支撑,在全局尺度上利用水体面积、水文连通CFV指数(Connectivity Function Value)、像元月均淹没频率对1986—2020年黄河三角洲湿地水文连通进行定量分析,并利用灰色关联法进行驱动力分析;在淡咸水交互的典型区域尺度上选择水文环度(α指数)、节点连接率(β指数)、水文连通性(γ指数)进行区域水文连通定量分析。结果表明:(1)湿地水体面积整体增加,水文连通CFV指数减少,研究区内发生了连通阻断,重度淹没和永久性淹没主要集中在浅海区域;(2)湿地水体面积和水文连通CFV指数均呈季节性差异,自然因素对水文连通影响大于人类活动。黄河三角洲湿地水文连通性30余年一直保持中等水平。研究结果可为黄河三角洲湿地水文连通保护与修复提供参考。

1998～2003年卫星反演的中国陆架海叶绿素a浓度变化分析

利用1998～2003年SeaWiFS反演计算出的叶绿素a浓度数据,对中国陆架海叶绿素a浓度分布的规律和机理进行了分析探讨.结果表明,不同海区叶绿素a的浓度在各年间基本呈周期变化,每年随季节不同而变化.SeaWiFS反演的叶绿素a浓度分布情况与前人现场调查的结果较为一致,更为直观地揭示了中国陆架海的水文物理特征.遥感方法作为海洋科学研究的重要手段,更具应用前景.

海洋初级生产力的卫星遥感估算模型

海洋初级生产力估算在渔业资源管理、碳循环和全球变化研究中具有重要意义,准确的海洋初级生产力估算模型可直接为渔业生产和海洋管理提供决策支持,卫星遥感技术能够及时提供地表大尺度、动态的生态环境参数,因而在海洋初级生产力估算方面得到了广泛的应用。首先介绍了遥感估算海洋初级生产力的原理,对不同遥感模型包括经验模型和基于生物机理的BPM模型、LPCM模型和VGPM模型等生理过程模型进行了比较分析。以渤黄海海域为研究区,利用MODIS/AQUA卫星数据产品中的海表温度SST、离水辐射率Lw、海水漫射衰减系数Kd490和海洋光合有效辐射PAR,计算出水柱的最大碳固定速率、真光层深度、遥感叶绿素浓度,选择全遥感数据驱动的生理过程模型VGPM,对渤黄海的初级生产力进行了估算和分析。结果表明:通过MODIS卫星数据基于VGPM模型估算的渤黄海海域的海洋初级生产力很好地揭示了海洋初级生产力在不同海区的分布和变化。整个渤黄海海区初级生产力的总体分布为从近海向外逐渐降低,其中渤海要较高一些,和前人调查比较一致。

基于神经网络和TM图像的大连湾海域悬浮物质量浓度的反演

水体中的悬浮物是评价海洋水质的重要指标之一。采用卫星遥感方法可以获得大范围连续的悬浮物质量浓度。以1999年5月10日大连湾海上现场-卫星同步实验数据为基础,采用神经网络模型技术模拟了陆地卫星TM传感器中心波长分别为485,560和660nm3个波段的辐射亮度值与在该海域现场获取的悬浮物质量浓度之间的传递机理。以TM图像的3个可见光波段作为输入的神经网络模型的相关系数达0.79,在反演海水表层悬浮物质量浓度方面比传统的统计分析方法表现要好。这说明神经网络方法在模拟非线性关系进行遥感反演方面更具应用前景。

基于MODIS模拟的辽东湾叶绿素a的遥感反演模型

叶绿素a浓度对于水质和富营养化评价、赤潮探测及海洋生产力研究有重要意义。利用卫星遥感反演获取叶绿素a浓度弥补了传统采样方法的数据离散化、耗时长且费用高的缺陷,可以实时和全面地观测大尺度海洋叶绿素a分布。通过实测光谱模拟卫星波段,可以在一定程度上削除大气干扰,有助于准确地确定特征波段和建立遥感反演模型。本文以辽东湾为研究区,利用现场实测光谱模拟了MODIS波段,并在光谱特征分析基础上进行叶绿素a的特征波段选择,通过比较单波段和波段比值法等算法,建立了2个具有区域特色的叶绿素a遥感反演模型,并进行了模型验证。结果表明:在辽东湾海域,运用红光附近特征波段667和678nm来反映叶绿素特征比传统蓝绿光波段(440和550nm)似乎更能削弱其它水体组分的干扰,突出辽东湾水体的特点。利用667、678和551nm的三波段模型要比单纯考虑667和678nm波段比值的模型要好一些,该模型r为0.856,标准差为0.19。模型验证预测值和实测值的相关系数为0.93(p<0.01),表明了模型良好的预测能力。模型具有明显的区域特色,结果是否具有普适性,还需进一步验证。

利用卫星遥感技术监测赤潮的研究

赤潮灾害的频繁发生 ,给海洋生态环境和海洋渔业经济造成了严重危害。卫星遥感技术的不断完善 ,为快速、有效地动态监测赤潮灾害提供了可能。通过卫星图片的校正、合成、分析、解译 ,判断分析 ,可以迅速连续地掌握赤潮的发生状况。对于研究防控和治理赤潮灾害有着十分重要的意义。

赤潮灾害监测预报研究综述

近海赤潮灾害的频繁暴发严重破坏海洋生态平衡和海洋环境。概述了国内外赤潮监测和预报状况,着重介绍了利用卫星遥感进行赤潮预报的方法;总结了赤潮遥感预报目前仍存在的问题,指出基于机理和生态过程的赤潮预报模型将是重点研究方向。

渤黄海上空气溶胶遥感探测与分析

气溶胶的来源及变化分析对于研究气候变化和海洋环境污染都有重要意义。遥感技术能实时提供大尺度气溶胶时空变化信息,这对于估算入海通量有重要参考价值。本文利用MODIS资料,通过查算表拟合等方法对渤黄海上空的气溶胶光学厚度和Angstrom指数,进行了估算。整个空间分布结果基本合理,和台站测试结果也比较类似。研究表明遥感方法较好地展现了气溶胶光学厚度和Angstrom指数的空间变化特征,可为进一步分析气溶胶输移路径及建立入海通量估算模型等研究提供参考。

用TM图象估算海表面叶绿素浓度的神经网络模型

叶绿素浓度是衡量海洋水体质量的重要参数之一。本文以大连湾为示范区于 1999年 5月 10日进行了现场卫星同步实验 ,采用神经网络模型技术模拟了TM 1、TM 2两个波段的辐射亮度值与在该湾海域现场获得的叶绿素浓度数据之间的传递机理。结果表明 ,使用TM图象的两个可见光波段作为输入 ,采用两层神经网络结构能建立比多元回归分析精度更高的海水表层叶绿素浓度模型。回归分析的相关系数为 0 .49,神经网络分析的相关系数为 0 .87。

辽东湾氮磷营养盐变化特征及潜在性富营养评价

根据2002-06～2002-09之间4个航次的调查资料，阐述了辽东湾海域氮磷营养盐的时空变化特征，并对氨氮NH4^＋-N、硝酸态氮NO3^-N和亚硝酸态氮NO2N、磷酸盐PO4^3-P和pH及盐度进行了相关分析，对海域进行了潜在性富营养化评价．结果表明：该海域氮磷营养盐随月份和空间的不同呈现不同的变化规律，近岸海域受径流影响较大，海区中间则是海洋生物化学过程影响较大．N／P值从6月初的52．5上升到7月初的60．6，在9月初又降到39左右，都远大于Redfidd值16．氮磷营养盐和pH及盐度表现出不同的相关关系，如在6月NO2-N和pH的相关系数高达0．93．4个航次中辽东湾总氮值为212．0μg／L，磷酸盐值为10．1μg／L，N／P（原子比）为50．77，潜在性富营养化评价结果为：辽东湾在调查期间为磷限制中度营养盐区．

Radarsat SAR的森林生物物理参数信号响应及其蓄积量估测

利用地面实测数据,系统探讨了RadarsatSAR数据在森林蓄积量估测方面的应用潜力和森林生物物理参数信号响应。结果表明:RadarsatSAR后向散射系数与森林蓄积量、树高及胸径之间的关系可以用对数模型模拟;树种对后向散射系数具有一定影响;利用后向散射系数估测森林蓄积量,其精度基本符合林场大面积总体估测的精度要求,但小班水平应用效果不理想。

近岸海域叶绿素和赤潮的AVHRR波段比值探测方法研究

提供了利用NOAAAVHRR的短波波段探测近岸海域叶绿素和赤潮的方法。本方法采用AVHRR的波段1(580～680nm)和波段2(720～1100nm)之间的比值水色因子C21[C21=(R2-Ra2)/(R1-Ra1)],建立了C21与辽东湾海域现场测定的叶绿素a之间的相关关系,相关系数为0.75。叶绿素a的最小探测浓度为2.22mg/m3,探测精度为±4mg/m3,同时也讨论了叶绿素探测的影响因素。

青岛市区土壤天然放射性核素的外照射水平估算研究

城市的辐射环境质量对于人居和发展规划有重要意义。利用伽玛能谱仪对青岛市区内的天然放射性核素进行了大规模高密度的现场测量,采用Beck公式计算了离地面1m高处的空气吸收剂量率,进而计算了外照射年有效剂量、外照射指数和等效镭浓度,对研究区的外照射水平进行了系统的评价。与和其他国家全国比较,虽然该区的空气吸收剂量率较高,但是其他衡量天然放射性核素外照射水平的指标均在容许范围之内。因此该区属于外照射水平的安全区域,人居环境不受影响。

河北省海岸带生态环境效应评价指标选择研究

随着经济发展和科技进步,海岸带面临的压力越来越大,资源和环境问题越来越严重。建立海岸带开发活动的环境效应指标体系和评价方法,客观评价各类海岸带开发活动的环境与生态效应,对保持海岸带可持续发展至关重要。本文以河北为例,采用"压力-状态-响应"(DSR)概念模型,构建了海岸带生态安全指标体系,并通过主成分方法对这些指标进行了分析和选取,研究结果可直接用于海岸带生态环境效应评价,可为沿海地区经济合理布局和产业结构调整及海洋生态环境保护与管理提供科学依据。

青岛市区土壤中氡的测量与分析

用0.2 km×0.2 km的网格布点,采用FD-3017型RaA测氡仪测量了青岛地区岩石、土壤共2401个样点中的氡活度浓度,对本区土壤氡的分布规律进行了分析。结果表明,青岛土壤氡活度浓度点位平均值为4483.50 Bq/m3,属于土壤氡活度浓度正常地区;本区地下土层中土壤氡活度浓度与岩性酸性强弱有一定的关系,一般情况岩性酸性偏强地区的土壤氡活度浓度也偏高;另外在构造的断裂地带有多处氡活度浓度偏高点出现,这进一步证实了土壤氡的析出与地质岩性和构造裂隙之间存在一定关系。

海面溢油的可见光波段地物光谱特征研究

通过对试验获得的原油、柴油和润滑油的可见光近红外波段地物光谱特征曲线进行处理、对比、分析 ,揭示和总结了 3种油随厚度变化的光谱特征、油水反差规律及吸收特征参数 :3种油反射总体趋势是柴油随厚度增加而增大 ,润滑油和原油随厚度增加而减小。柴油的反射率远高于海水 ,润滑油在蓝绿光波段反射率高于海水 ,而原油与海水反差在蓝绿光波段最低等 ,可为识别油膜厚度、区分油膜与海水和鉴别油种提供帮助 。

基于卫星遥感的长山群岛岛礁空间格局分析

群岛的空间分布格局是确定群岛开发利用方向的重要依据。在利用遥感技术和地理信息系统技术相结合的方法对长山群岛岛礁资源进行详细调查的基础上,借用景观生态学中的相关空间格局指数,对长山群岛岛礁资源空间分布格局进行了深入的分析与评价。结果表明:高分辨率卫星遥感影像可以较准确地对长山群岛岛礁空间格局进行调查。基于地理信息系统的岛礁空间格局指标是对长山群岛岛礁空间格局描述的有用方法。长山群岛岛礁在空间分布上表现出明显的空间簇团状分布格局,可以分为长山岛群、广鹿岛群、石城岛群、海洋岛群和獐子岛群,其空间聚集度指数分别为0.28,0.22,0.51,0.13和0.33。这种岛礁的簇团状空间分布格局具有很大的经济开发潜力。

基于遥感分类的博鳌地区生态变化评价

利用不同年份TM数据,使用遥感和景观分析的评价方法,并对博鳌镇及周边区域的生态安全状况进行了研究。在充分利用影像波段信息的基础上选取不同的波段组合,对最大似然方法和光谱角分类法做对比分析,并将对比的最优结果用于景观评价指数的计算,运用土地利用转移概率矩阵以及多种景观指标对博鳌地区景观格局变化和各个斑块类型的变化进行了研究.结果表明,从1988年到2000年,该地区的未利用地面积明显下降,土地利用开发效果明显;与此同时耕地面积也有一定规模的下降,明显存在耕地被建筑用地挤占情况;林地面积有很大的扩张,显示出极大的优势度,就研究区域整体景观而言,该区的破碎度得到一定的改善,但其物种多样性和均衡性遭到一定破坏。