超强台风“威马逊”对南海西北海域海洋环境的影响

2014年第9号超强台风"威马逊"(1409)过境南海并穿越琼州海峡进入北部湾,给海南、广东和广西造成了严重损失,并对南海西北海域海洋动力与生态环境产生了重要的影响。文章利用卫星遥感水色水温及风场数据,分析了台风前后海表温度、悬浮泥沙浓度、叶绿素浓度、初级生产力及上升流分布特征与变化。研究结果表明:超强台风"威马逊"诱发了强烈的混合夹卷和上升流,并加强了季节性上升流;海表温度最大降幅近2℃,相对台风路径呈显著的"右偏性",而台风引起的强降水却具强烈的"左偏性";台风后悬浮泥沙浓度平均升高51.4%,叶绿素浓度增幅达28%,且最大浓度有3d的延迟,初级生产力增加34%;上层水体混合加剧,混合层深度平均增长近10.4m。

秋季湛江港和入海口温盐结构及生态特征

采用2015年10月采集的湛江港海域水体叶绿素a浓度、温度、盐度等参数,分析了秋季湛江港和入海口温盐结构及生态特征。研究结果表明,湛江港海域盐度的水平分布上由湾内往湾外逐渐递增,叶绿素a浓度由湾内往湾外逐渐递减,水深比较浅的区域水温较高,同时在航道入海口底层存在着"高盐低温低叶绿素"的相对稳定的冷水团结构。该水团的形成是由于湛江港出海口独特的地形构造促进区域性水体层化,同时底部水体透明度低,限制航道入海口区域底层的浮游植物的生长等因素所致。

雷州半岛近海水质环境关键因子时空变化与评价

利用2008-2011 年共6 个航次调查数据,对雷州半岛近岸海域关键水质环境因子进行时空分析,并采用富营养指数法对该海域水质环境进行了评价,结果表明：该海域近几年COD、PO4-P、NO2-N、NO3-N、NH4-N、石油类、叶绿素浓度等关键水质因子的均值变化范围分别为0.61 - 1.71 mg/L、0.01 - 0.04 mg/L、0.004 - 0.05 mg/L、0.05 - 0.21 mg/L、0.02 - 0.20 mg/L、0.01 - 0.60 mg/L、1.16 - 3.17 μg/L.该海域COD、石油类污染程度较低,而PO4-P、无机氮污染程度高、污染风险大.半岛东部海域污染程度高于西部海域,尤其是湛江港、雷州湾及半岛东北海域呈高富营养化水平.

基于航空高光谱数据的近岸水体信息提取

近岸水体与人类生产、生活密切相关,航空高光谱遥感以其高分辨率、灵活等优点在环境监测中颇具潜力,尤其是在近岸水色、海岸带环境的实时监测中更具优势。基于与中国海监南海航空支队合作开展的航空高光谱遥感飞行实验资料,以湛江东海岛陆海区域为例,开展该海域水体遥感信息提取及分类研究。以不同地物遥感反射率信息为特征,通过光谱信息直方图进行了该海域水体信息提取方法探索。研究结果表明,湛江港及近海水体与陆地在近红外区域有较大区分度,直方图统计获得的最佳分离阈值可以很好地提取水体信息,但在水陆交界区域提取精度较低。在近红909.7 nm处,遥感反射率分割阈值为10.27%,水体提取精度为84%,kappa系数为0.686 2。

无人机低空遥感在填海工程动态监测中的应用

目前,填海工程动态监测主要采用陆域RTK测量与水下侧扫测量相结合的监测手段。文中在填海工程动态监测过程中开创性地使用无人机低空遥感监测手段,通过获取填海过程中高分辨率遥感影像,结合实测填海坡脚线数据,能更直观地展示填海过程中的界址与面积变化情况。同时也可以对已形成陆域部分进行动态监测,可以作为填海工程动态监测的有效补充手段。今后,随着机载激光测深技术的发展,将激光测深设备搭载到无人机平台上,可以对填海工程进行海陆一体化监测。

湛江港湾及邻近海域有色溶解有机物光谱吸收特性分析

于2016年9月18日至9月27日对湛江湾海域有色溶解有机物(CDOM)进行调查,分析CDOM的吸收系数ag(440)、光谱斜率(S_g)空间分布特征及其关系。结果表明:湛江湾海域CDOM的吸收系数ag(440)变化范围为0.23~0.71 m^(-1),平均值为0.49 m^(-1);S_g值的变化范围为0.005 2~0.019 7 nm^(-1),平均值为0.010 9 nm^(-1);ag(440)的水平空间分布表明,湛江湾外海CDOM浓度显著低于湾内水平,而光谱斜率S_g水平空间分布则显示湾内和湾外S_g差异性不明显,且ag(440)与S_g负相关关系不明显。

湛江港海域叶绿素a浓度的高光谱遥感反演

基于表观光学法研究冬季湛江港海域高光谱遥感叶绿素a浓度的反演模型构建,结果表明,该海域单波段遥感反射率与叶绿素a浓度相关性低,波段比值和遥感反射率的一阶微分法可提高叶绿素a浓度反演精度。665nm处的遥感反射率一阶微分值与叶绿素a浓度相关性良好,相关系数可达0.84。一阶微分相关系数大于0.8的波段大部分处于叶绿素a红光强烈吸收区域,对于富营养化的湛江港海域采用一阶微分方法构建叶绿素a浓度的遥感反演模型具有合理性。

海洋视图软件(ODV)关键技术及应用

海洋数据视图软件(ODV)是一款具有强大功能的海洋数据处理、分析和可视化软件。介绍ODV软件的基本功能和特征,并利用太平洋、珠江口近海实测站点数据以及卫星遥感数据(net CDF)分析ODV实现海洋数据的处理过程、剖析散点图、断面图、平面图等不同类图绘制的关键技术和方法,以期对初学和使用ODV的科研人员提供参考和帮助。

HY-2B卫星载荷联合观测海面阵风的一种反演方法

国内外对海上阵风的研究并不多,且大多集中在阵风预报和应用研究方面,对于海洋阵风数据的获取技术未见文献系统论述。本文利用HY-2B卫星雷达高度计观测的后向散射系数,结合校正微波辐射计观测的亮度温度信息,提出联合反演阵风风速的方法。两个遥感载荷联合反演得到的阵风风速与2019–2021年美国国家浮标数据中心(NDBC)浮标数据进行真实性检验,结果显示:阵风风速均方根误差(RMSE)为0.98 m/s,相关系数为0.82;基于本方法利用国外同类卫星Jason-3得到的阵风风速与2016–2018年NDBC浮标数据的RMSE为0.96 m/s,相关系数为0.88。本文在HY-2B卫星雷达高度计海面风速观测的基础上,纳入同一卫星平台校正微波辐射计的同步观测信息联合实现了海面阵风的观测,数据的比对结果证明文中方法具有较高的观测精度。同时,该方法对于具有相同观测体制的国内外卫星也适用。

珠江口冬春季悬浮泥沙浓度遥感反演模式分析

利用珠江口2014年2月和2014年5月的高光谱遥感反射率和实测悬浮泥沙质量浓度数据进行了两波段悬浮泥沙遥感反演模式的研究。通过分析和对比发现,冬季2月悬浮泥沙质量浓度和光谱遥感反射率相关性较低(R^2=0.422),春季5月二者相关性较好R^2=0.693。由于5月为珠江口丰水期,径流量增大,携带泥沙能力增强,存在因上升流引起的泥沙再悬浮现象。另外,丰水期存在咸淡水锋面和锋区附近的盐度梯度也导致悬浮泥沙质量浓度增大。悬浮泥沙质量浓度高,对光敏感,建立模式好。而2月珠江口为冬季枯水期,珠江口伶仃洋海域悬浮泥沙主要来自径流,径流量小,含沙量少,模式较5月差。