利用PHYSAT方法反演南海浮游植物优势类群分布的季节变化

基于水色遥感数据用PHYSAT算法反演了南海浮游植物优势类群分布的季节变化,结果表明:微型真核生物作为优势类群全年出现几率最大,原绿球藻次之,聚球藻再次之,硅藻最小;硅藻为优势类群的区域主要在近岸和陆架区,外海原绿球藻和聚球藻的优势度增加.在季节差异上,冬季微型真核生物为优势类群的区域在整个南海海区所占面积的百分比最高,春季原绿球藻比例最高,聚球藻呈双峰结构,在春季和秋季出现峰值,硅藻为优势类群区域的季节性差异较小.陆架、陆坡和海盆区浮游植物优势类群比例的季节变化相近,都表现为冬季微型真核生物的绝对优势和春季原绿球藻优势的大大增加.营养盐浓度分布的季节变化是引起浮游植物优势类群改变的主要影响因子,随着海区中营养盐浓度的降低,浮游植物优势类群由粒径较大的微型真核浮游生物向微微型浮游植物聚球藻和原绿球藻转变.

浮游植物类群遥感算法PHYSAT在台湾海峡的适用性研究

浮游植物类群遥感是海色遥感的热点问题,关乎全球变化生态响应研究及有害藻华的辨识.针对目前广泛应用的浮游植物类群遥感全球算法PHYSAT,应用台湾海峡夏季表层浮游植物光合色素与SeaWiFS同步卫星遥感数据,探讨其区域适用性.结果显示两种主要类群(硅藻(Diatom)和聚球藻(Synechococcus))的遥感光谱异常(Ra)分布交错,且同一类群的Ra在不同航次、不同站位之间也存在差异,用PHYSAT算法阈值标准均不能得到有效识别.在建立归一化离水辐射率nLwref(λ,Chla)台湾海峡区域查找表的基础上,重新生成硅藻和聚球藻的Ra,不同类群的Ra依旧混杂.这可能与建立PHYSAT算法的标准海域和台湾海峡水体光学组分差异及台湾海峡的水体光学组分时空差异,尤其是颗粒后向散射系数bbp的变动有关.采用K-means和FCM(Fuzzy c-means)方法对443nm归一化的Ra进行聚类,准确率超过70%.该结果说明在类似台湾海峡的区域水体,浮游植物类群的遥感分辨可能需要更多考虑光谱谱形上的差异,而非如PHYSAT算法进行量值范围区分.