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题名胶州湾海域海水浊度和悬浮物粒径分布及遥感反演模型
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作者
陈祥舰
刘洪霞
张德强
袁圣铭
蔺超
庞重光
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机构
山东科技大学数学与系统科学学院
中国科学院海洋研究所环流与波动重点实验室
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
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出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期54-68,共15页
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基金
中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20190047)。
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文摘
为拓展无人机搭载多光谱相机在海上应用的广度和精度,利用2021年1月、3—7月共6个航次的胶州湾海域现场观测数据,采用多种数理统计方法,开展了海水浊度和悬浮物粒径时空分布特征及基于多光谱数据的遥感反演研究。浊度和悬浮物粒径的分析结果表明,胶州湾湾内海域表层浊度冬季偏低,春夏季高,特别是5月浊度最高,是春季水华暴发浮游植物大量繁殖的结果。胶州湾悬浮颗粒以极细砂为主;悬浮物粒径冬季较粗、春季较细、夏季最小,与水动力条件的季节变化密切相关。将多光谱数据计算得到的不同波段离水辐照度反射率与浊度和悬浮物粒径分别进行相关性分析,结果显示红光波段(660~680 nm)的辐照度反射率对浊度和粒径参数最敏感。基于红光波段的波段组合构建了多种函数类型的浊度反演模型,基于450和660 nm处的离水辐照度反射率构建的多项式模型反演效果最好,预测浊度与实测浊度的相关系数为0.82,预测浊度的均方根误差为1.448 FTU。通过基于红光波段的波段组合以及后向散射系数分别构建平均粒径的反演模型,基于555和660 nm处的离水辐照度反射率构建的多项式模型对平均粒径有较好的预测效果,预测结果的均方根误差为0.051φ,平均相对误差为1%。已构建的基于胶州湾海域的两类遥感反演模型可以推广应用到其他二类水体。
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关键词
遥感反演模型
多光谱数据
浊度
粒径参数
后向散射系数
胶州湾
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Keywords
remote sensing inversion model
multispectral data
turbility
particle size parameter
backscatter coefficient
the Jiaozhou Bay
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分类号
P756
[天文地球—海洋科学]
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题名渤海表层悬沙分布季节变化特征与控制因子的数值研究
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作者
张德强
庞重光
王延平
陈祥舰
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机构
中国科学院海洋研究所海洋环流与波浪重点实验室
中国科学院大学
海洋动力过程与气候功能实验室崂山实验室
中国科学院海洋科学大数据研究中心
北京应用气象研究所
地理信息工程国家重点实验室
山东科技大学数学与系统科学学院
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出处
《海洋与湖沼》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1015-1027,共13页
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基金
中国科学院科研仪器设备研制项目,YJKYYQ20190047号。
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文摘
针对整个渤海海域悬浮泥沙季节变化及其影响机制的数值研究相对缺乏且机制尚不清晰,基于ROMS三维海洋模型对渤海海域水动力环境与悬沙分布开展数值模拟。模拟结果显示,渤海海峡环流终年“北进南出”,夏季环流明显强于冬季,并呈现外围逆时针环、内部顺时针环的“双环”结构。渤海中部海域在夏季存在明显的温跃层现象,其强度分布与等深线较为一致,温跃层在4月开始形成,7月最强。渤海表层悬沙分布具有显著的季节变化,冬季悬沙浓度最大,秋季次之,春季再次之,夏季最小。控制悬沙浓度的波流底切应力在秋冬季节较大,春夏相对较小,且流致切应力始终在波流切应力中占主导地位。秦皇岛海域悬沙浓度常年偏低的主要原因是位于M2无潮点附近,属于弱潮流区,底层流速相对较小,底部沉积物发生再悬浮概率较小。夏季温跃层的存在在一定程度上减小了底边界层流速,增大了流速的垂向梯度,对底部悬浮泥沙的向上扩散有明显的抑制作用。因此,温跃层的存在是造成夏季表层悬沙浓度最低的重要原因。
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关键词
ROMS模型
渤海
温跃层
表层悬沙浓度
季节变化
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Keywords
ROMS(regional ocean modeling system)
the Bohai Sea
thermocline
surface suspended sediment concentration
seasonal variation
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分类号
P734.23
[天文地球—海洋化学]
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