系统工程学实验教学改革研究

系统科学与工程是一门综合性交叉学科,其理论与实验并重。将霍尔三维结构体系方法融入海洋技术相关领域从时间维、知识维和逻辑维三维立体空间开展系统工程学课程实验教学改革,让学生深刻理解系统工程学的经典理论,熟练掌握涉海工程的系统思想和技术方法。

基于多源遥感数据的连云港海域赤潮信息提取研究

[目的]利用多元遥感数据提取连云港海域赤潮信息。[方法]以小尺度连云港海州湾赤潮为研究对象,选用2005年10月8日IRS-P6数据、2006年5月20日Landsat 5-TM数据、2006年10月6日MODIS 1B数据以及2009年4月22日HY-1B的2级数据为遥感数据源,对其进行几何校正、大气校正、图像裁剪等预处理后,结合同步观测的连云港赤潮监控区站位环境数据,采用二次滤波法、叶绿素a浓度法、波段比值法提取海州湾赤潮信息。[结果]2005年10月8日,连云港海域暴发面积约20.0 km2的赤潮;2006年5月20日,连云港海域赤潮处于消亡阶段;2006年10月6日,赤潮暴发规模大,面积约436.5 km2;2009年4月22日,连云港海域赤潮零星分布,面积约10.8 km2。[结论]该研究为连云港环境监测相关部门实施有效地赤潮预测与预警提供了技术思路。

利用POM模拟海州湾温带风暴潮

利用POM模式模拟了2007年0303号温带风暴潮在海州湾的增减水过程,以期为风暴潮预报提供参考。模式计算时采用2重嵌套网格,大网格为小网格提供边界水位和边界流速。风场、气压场由连云港观测站实测资料逐步订正后得到。水位计算值与实测结果基本吻合,很好地再现了风暴潮增减水过程。

海州湾潮滩重金属污染的历史记录

近岸海域是区域源汇过程的汇,记载了区域环境演变的重要信息.2010年在海州湾潮滩采集得到4个沉积物柱样,对沉积物柱样进行了重金属元素测定,结合核素210Pb测年结果,研究了海州湾潮滩重金属污染历史及人类活动对其影响.运用Al元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量.研究表明,粒度控制效应并不是影响海州湾潮滩地区重金属分布的最主要因素,并且各重金属元素之间具有良好的相关性,说明该区域重金属元素具有来源一致性;海州湾潮滩沉积物中除重金属Cr和Cu表现为弱富集外,其他重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn均表现为强富集,并且表层沉积物中重金属含量均高于该区域的背景值,这表明近50年以来,海州湾潮滩已明显受到人类污染源的影响,从而造成沉积物中重金属不断富集累积;自20世纪50年代至2000年初海州湾潮滩沉积物中人为污染活动输入的重金属通量呈现出波动增加的趋势,这种变化特征与区域社会、经济发展阶段相吻合;而从2005年以来随着区域产业结构优化调整,环境监管力度加强,潮滩沉积物中人为来源的重金属通量呈现出减少的趋势.

连云港海域浒苔藻体的光谱特征分析

采集连云港海域浒苔藻体进行自然光照和固定水环境条件下三种密度梯度(0.5 g/L,2.5 g/L和5.0 g/L)的培养,利用美国ASD便携式地物光谱仪获取浒苔藻体整个培养过程中的反射光谱曲线,定性分析日时间序列的浒苔藻体反射光谱特征和定量分析日时间序列的浒苔藻体红边参数。结果表明:浒苔在衰亡过程中,颜色由绿变黄最后变白;浒苔藻体的反射光谱在680 nm处的吸收峰逐渐抬升;随着浒苔藻体密度的增加,其反射光谱在红光波段(700～750 nm)的反射率逐渐增强,反射峰值对应波长位置逐渐向长波方向移动。对日时间序列的浒苔藻体红边参数应用曲线估计,结果发现,三种不同密度浒苔藻体红边位置均采用三次函数得到的模拟效果最高,判定系数分别为0.511,0.637,0.856。模拟散点图结果显示,三种不同密度浒苔藻体的红边位置均呈现先下降后上升再下降的起伏规律,但下降速率远远大于上升的速率。