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秦皇岛海域多源遥感叶绿素a浓度反演方法及应用

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近年来,随着社会经济持续稳定地增长,我们国家近海地区的环境承载能力慢慢趋于饱和,生态环境质量呈下降趋势。自然灾害时有发生。2021年《河北省海洋环境质量公报》显示,2021年10月13号至10月31号渤海新区黄骅市港口附近海域发生了赤潮灾害,涉及我省管辖海域内的受灾面积为410平方公里。赤潮灾害会严重影响海洋生态系统,对海洋经济发展带来一定的阻碍。我省对海洋资源环境的保护正在面临着前所未有的挑战。针对海洋赤潮灾害的监测,叶绿素a浓度参数是进行遥感监测的重要指标。但是,国产海洋卫星叶绿素a浓度产品在近海海域覆盖少、精度低,国外卫星数据难以获取,因此近海海域的赤潮监测及预警精度难以提高。针对这一问题,本文拟融合海洋一号和风云三号国产卫星的多源遥感卫星数据,进行叶绿素a浓度反演方法的研究。通过对多波段数据进行特征提取及相关性分析后,确定了叶绿素a浓度反演的最优波段,成功构建出基于相对反射高度(RRH)的叶绿素a浓度反演模型,并得出如下结论: (1) RRH反演模型相对误差仅在25.2%,相较于遥感卫星叶绿素a浓度产品的相对误差降低了130.17%; (2) 利用RRH反演模型针对2021年10月13号渤海新区黄骅市附近海域的赤潮灾害进行了应用验证,成功监测到了赤潮灾害的爆发。应用结果表明RRH反演模型相较遥感卫星叶绿素a浓度产品的监测精度更高,所呈现出赤潮灾害的范围更加准确,证明了RRH反演模型在河北省近海海域具有推广普及的应用价值。 此项研究对于构建多源国产卫星的叶绿素a浓度反演模型、普及应用国产卫星及海洋生态灾害监测方面具有重要的意义和价值,有助于加强我国在多源国产遥感卫星领域的技术创新和发展,全面提升我国在国际海洋遥感领域的地位以及影响力。

张福建

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近海海域 赤潮灾害 叶绿素a浓度 反演模型

硕士

农业工程与信息技术

安颖、张春英

2023

河北科技师范学院

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