2017年 第39卷 第9期
2017, 39(9): 1-14.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.001
摘要:
南印度洋是海洋中尺度涡的多发区域。本文利用卫星高度计资料及Argo浮标资料，对南印度洋（10°~35°S， 50°~120°E）区域中尺度涡的分布、表观特征等进行了统计分析，采用合成方法，构建了该区域中尺度涡的三维温盐结构。结果表明，涡旋频率呈明显的纬向带状分布，在18°~30°S存在一个明显的涡旋频率带状高值区；涡旋半径具有由南至北逐渐增大的趋势；长周期涡旋在其生命周期内，半径、涡动能、涡能量密度、涡度等性质均经历了先增大而后减小的过程；涡旋以西向运动为主，在经向上移动距离较小，长周期气旋（反气旋）涡具有明显的偏向极地（赤道）移动的倾向；涡旋平均移动速度为5.9 cm/s，速度大小大致沿纬向呈带状分布。在混合层以下，气旋涡（反气旋涡）内部分别呈现明显的温度负（正）异常，且分别存在两个位温负（正）异常的冷（暖）核结构；气旋涡（反气旋涡）整体上呈现"正-负"（"负-正"）上下层相反的盐度异常结构。中尺度涡对温盐的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。
南印度洋是海洋中尺度涡的多发区域。本文利用卫星高度计资料及Argo浮标资料，对南印度洋（10°~35°S， 50°~120°E）区域中尺度涡的分布、表观特征等进行了统计分析，采用合成方法，构建了该区域中尺度涡的三维温盐结构。结果表明，涡旋频率呈明显的纬向带状分布，在18°~30°S存在一个明显的涡旋频率带状高值区；涡旋半径具有由南至北逐渐增大的趋势；长周期涡旋在其生命周期内，半径、涡动能、涡能量密度、涡度等性质均经历了先增大而后减小的过程；涡旋以西向运动为主，在经向上移动距离较小，长周期气旋（反气旋）涡具有明显的偏向极地（赤道）移动的倾向；涡旋平均移动速度为5.9 cm/s，速度大小大致沿纬向呈带状分布。在混合层以下，气旋涡（反气旋涡）内部分别呈现明显的温度负（正）异常，且分别存在两个位温负（正）异常的冷（暖）核结构；气旋涡（反气旋涡）整体上呈现"正-负"（"负-正"）上下层相反的盐度异常结构。中尺度涡对温盐的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。
2017, 39(9): 15-25.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.002
摘要:
本文基于AVISO（Archiving， Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data）1993-2015年间的海表面绝对动力高度数据，研究了台湾以东黑潮的低频变化特征，并探讨了影响其变化的机制。结果表明，台湾以东多年平均的黑潮流幅值约为136 km，表层流量值约为7.75×104 m2/s，对应的标准差分别为28 km和2.14×104 m2/s。台湾以东黑潮不仅具有显著的季节变化特征，还具有显著的年际变化特征。功率谱分析结果表明，台湾以东黑潮表层流量具有1 a和2.8 a的显著周期。空间上，台湾东南部黑潮的年际变化幅度比东北部强烈。相关性及合成分析结果表明，台湾以东黑潮的年际变化与PTO（Philippines-Taiwan Oscillation）之间存在显著的相关性。PTO年际震荡所导致的副热带逆流区反气旋式涡旋与气旋式涡旋的相对强度是影响台湾以东黑潮年际变化的主要动力因素。
本文基于AVISO（Archiving， Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data）1993-2015年间的海表面绝对动力高度数据，研究了台湾以东黑潮的低频变化特征，并探讨了影响其变化的机制。结果表明，台湾以东多年平均的黑潮流幅值约为136 km，表层流量值约为7.75×104 m2/s，对应的标准差分别为28 km和2.14×104 m2/s。台湾以东黑潮不仅具有显著的季节变化特征，还具有显著的年际变化特征。功率谱分析结果表明，台湾以东黑潮表层流量具有1 a和2.8 a的显著周期。空间上，台湾东南部黑潮的年际变化幅度比东北部强烈。相关性及合成分析结果表明，台湾以东黑潮的年际变化与PTO（Philippines-Taiwan Oscillation）之间存在显著的相关性。PTO年际震荡所导致的副热带逆流区反气旋式涡旋与气旋式涡旋的相对强度是影响台湾以东黑潮年际变化的主要动力因素。
2017, 39(9): 26-39.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.003
摘要:
基于伶仃洋河口2007年洪季（8月）潮流和泥沙现场观测资料，通过实测资料分析结合二维泥沙数值模型的方法，分析其悬沙浓度平面分布特征。结果表明，悬沙浓度从伶仃洋湾顶虎门至湾口沿西槽向海在纵向上呈现出先减小再增大后减小的变化趋势；横向上，西槽最大，东槽和中滩次之；内伶仃岛西北侧海域为含沙量高值中心。悬沙纵向输移机制分析表明，伶仃洋洪季输沙主要贡献项为平流向海输沙、潮汐捕集和垂向环流的向陆输沙，其中后两项在内伶仃岛附近的贡献较大。潮流、径流来沙、径潮强度对比以及地形边界作用为悬沙场平面分布差异的主要成因。
基于伶仃洋河口2007年洪季（8月）潮流和泥沙现场观测资料，通过实测资料分析结合二维泥沙数值模型的方法，分析其悬沙浓度平面分布特征。结果表明，悬沙浓度从伶仃洋湾顶虎门至湾口沿西槽向海在纵向上呈现出先减小再增大后减小的变化趋势；横向上，西槽最大，东槽和中滩次之；内伶仃岛西北侧海域为含沙量高值中心。悬沙纵向输移机制分析表明，伶仃洋洪季输沙主要贡献项为平流向海输沙、潮汐捕集和垂向环流的向陆输沙，其中后两项在内伶仃岛附近的贡献较大。潮流、径流来沙、径潮强度对比以及地形边界作用为悬沙场平面分布差异的主要成因。
2017, 39(9): 40-50.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.004
摘要:
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）在风场反演中发挥着重要的作用，但由于受到降雨的影响，海面风场的反演精度会随之下降。本文利用Radarsat-2 SAR观测数据，准同步降雨数据和再分析风场资料对2014年台风"威马逊"外围风场受降雨影响的情况进行了分析，建立了雨致海表阻尼后向散射系数受降雨强度，入射角等因素影响的拟合模型，并对降雨引起的信号衰减，后向体散射进行了评估。实验发现雨致海表面阻尼作用抑制风致海面波的影响十分明显，且降雨造成的信号衰减随降雨强度和入射角的增大而增加，雨滴产生的后向体散射和雨致海表阻尼作用造成的后向散射系数变化随降雨强度的增大而增加，随入射角的增大而减小。实例表明本文建立的模型能够有效改善降雨条件下SAR风场的反演精度。
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）在风场反演中发挥着重要的作用，但由于受到降雨的影响，海面风场的反演精度会随之下降。本文利用Radarsat-2 SAR观测数据，准同步降雨数据和再分析风场资料对2014年台风"威马逊"外围风场受降雨影响的情况进行了分析，建立了雨致海表阻尼后向散射系数受降雨强度，入射角等因素影响的拟合模型，并对降雨引起的信号衰减，后向体散射进行了评估。实验发现雨致海表面阻尼作用抑制风致海面波的影响十分明显，且降雨造成的信号衰减随降雨强度和入射角的增大而增加，雨滴产生的后向体散射和雨致海表阻尼作用造成的后向散射系数变化随降雨强度的增大而增加，随入射角的增大而减小。实例表明本文建立的模型能够有效改善降雨条件下SAR风场的反演精度。
2017, 39(9): 51-57.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.005
摘要:
利用粒子群优化算法（PSO）较强的鲁棒性和全局搜索能力等优点，将PSO算法与BP神经网络相结合，优化了BP神经网络分类时的初始权值和阈值。基于珠江河口三角洲的侧扫声呐图像数据，提取了海底声呐图像中砂、礁石、泥3类典型底质的6种主要特征向量，利用PSO-BP方法对海底底质进行分类识别。实验表明，3类底质分类精度均大于90%，高于BP神经网络70%左右的分类精度，表明PSO-BP方法可有效应用于海底底质的分类识别。
利用粒子群优化算法（PSO）较强的鲁棒性和全局搜索能力等优点，将PSO算法与BP神经网络相结合，优化了BP神经网络分类时的初始权值和阈值。基于珠江河口三角洲的侧扫声呐图像数据，提取了海底声呐图像中砂、礁石、泥3类典型底质的6种主要特征向量，利用PSO-BP方法对海底底质进行分类识别。实验表明，3类底质分类精度均大于90%，高于BP神经网络70%左右的分类精度，表明PSO-BP方法可有效应用于海底底质的分类识别。
2017, 39(9): 58-70.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.006
摘要:
于2015年6月对南海北部海区5个断面共26个站位海水中溶解态氨基酸（THAA）、溶解有机碳（DOC）和叶绿素a（Chl a）的浓度进行了科学调查。结果表明：夏季南海北部海水中THAA的浓度范围为0.40~1.95 μmol/L，平均值为（0.80±0.40） μmol/L，THAA的水平分布总体上体现出近岸高、远海低的特点，表明陆源输入对南海北部海域表层THAA分布有重要影响。THAA在断面上的垂直分布呈现出由近岸至远岸、由表层至底层逐渐降低的趋势。THAA浓度与两种D型氨基酸（D-谷氨酸：D-Glu和D-丙氨酸：D-Ala）含量之间存在显著负相关性，与天门冬氨酸/β-丙氨酸（Asp/β-Ala）和谷氨酸/γ-氨基丁酸（Glu/γ-Aba）比值之间存在显著正相关性，表明细菌的消耗是影响南海海水中THAA浓度的重要因素。D-Ala作为细菌肽聚糖中相对稳定的氨基酸，根据其占DOC的含量估算南海海水中的细菌源有机碳对DOC的贡献率为（29.32±14.32）%，其水平分布显示出近岸低、远岸高的特点；而其垂直分布则呈现出从表层至底层逐渐增加的趋势。THAA占DOC百分比（THAA-C%）的变化范围为1.02%~5.49%，平均值为（2.97±1.38）%。THAA-C%、活性因子和降解因子的高值均出现在珠江口外围区域。随着海水深度增加3种降解因子的数值均显著降低，这表明底层海水中有机物比表层海水中的有机物降解程度更大。
于2015年6月对南海北部海区5个断面共26个站位海水中溶解态氨基酸（THAA）、溶解有机碳（DOC）和叶绿素a（Chl a）的浓度进行了科学调查。结果表明：夏季南海北部海水中THAA的浓度范围为0.40~1.95 μmol/L，平均值为（0.80±0.40） μmol/L，THAA的水平分布总体上体现出近岸高、远海低的特点，表明陆源输入对南海北部海域表层THAA分布有重要影响。THAA在断面上的垂直分布呈现出由近岸至远岸、由表层至底层逐渐降低的趋势。THAA浓度与两种D型氨基酸（D-谷氨酸：D-Glu和D-丙氨酸：D-Ala）含量之间存在显著负相关性，与天门冬氨酸/β-丙氨酸（Asp/β-Ala）和谷氨酸/γ-氨基丁酸（Glu/γ-Aba）比值之间存在显著正相关性，表明细菌的消耗是影响南海海水中THAA浓度的重要因素。D-Ala作为细菌肽聚糖中相对稳定的氨基酸，根据其占DOC的含量估算南海海水中的细菌源有机碳对DOC的贡献率为（29.32±14.32）%，其水平分布显示出近岸低、远岸高的特点；而其垂直分布则呈现出从表层至底层逐渐增加的趋势。THAA占DOC百分比（THAA-C%）的变化范围为1.02%~5.49%，平均值为（2.97±1.38）%。THAA-C%、活性因子和降解因子的高值均出现在珠江口外围区域。随着海水深度增加3种降解因子的数值均显著降低，这表明底层海水中有机物比表层海水中的有机物降解程度更大。
2017, 39(9): 71-82.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.007
摘要:
黏土矿物研究在示踪物源、源区风化历史乃至洋流变迁能力等方面具有重要的作用，尽管目前对南海表层沉积物黏土矿物宏观分布特征已获得了较系统的认识，但在受珠江和海南岛物源共同影响的南海西北部其高分辨率的黏土矿物学工作还未开展。本文对南海西北部表层沉积物中的黏土矿物组成、结晶学特征进行了分析，讨论了研究区黏土矿物的物质来源。结果表明，南海西北部表层沉积物的黏土矿物组成以伊利石为主（平均45%），蒙脱石（平均27%）与高岭石（平均21%）次之，绿泥石含量最少（平均6%）。在区域空间分布上，蒙脱石含量呈现西南高东北低的特征，伊利石含量则与之相反；高岭石含量表现为近岸高离岸低，而绿泥石含量呈现离岸高近岸低的特征。总体上，研究区表层沉积物黏土矿物组成与现代珠江沉积物组成差异较大，而与珠江口2.5 ka前的沉积物黏土矿物组成比较接近，并且结合研究区岩心揭露的全新世以来极低的沉积速率（4 cm/ka）以及上部很薄（小于0.6 m）的泥质沉积，推测该区表层沉积物可能并非是现代沉积的结果，更可能主要来自全新世末期古珠江输送的沉积物。除古珠江作为研究区表层沉积物中蒙脱石的一个主要来源外，海南岛北部河流也贡献了少量蒙脱石到其邻近的东南海域。运用高岭石/伊利石比值和伊利石化学指数等进一步对比分析表明，珠江是研究区沉积物中伊利石、高岭石和绿泥石的主要物源，其次台湾和海南岛也可能分别提供了少量富含伊利石/绿泥石和高岭石的沉积物。本工作对于南海西北部沉积物源-汇过程和相应的古环境研究有重要的参考意义。
黏土矿物研究在示踪物源、源区风化历史乃至洋流变迁能力等方面具有重要的作用，尽管目前对南海表层沉积物黏土矿物宏观分布特征已获得了较系统的认识，但在受珠江和海南岛物源共同影响的南海西北部其高分辨率的黏土矿物学工作还未开展。本文对南海西北部表层沉积物中的黏土矿物组成、结晶学特征进行了分析，讨论了研究区黏土矿物的物质来源。结果表明，南海西北部表层沉积物的黏土矿物组成以伊利石为主（平均45%），蒙脱石（平均27%）与高岭石（平均21%）次之，绿泥石含量最少（平均6%）。在区域空间分布上，蒙脱石含量呈现西南高东北低的特征，伊利石含量则与之相反；高岭石含量表现为近岸高离岸低，而绿泥石含量呈现离岸高近岸低的特征。总体上，研究区表层沉积物黏土矿物组成与现代珠江沉积物组成差异较大，而与珠江口2.5 ka前的沉积物黏土矿物组成比较接近，并且结合研究区岩心揭露的全新世以来极低的沉积速率（4 cm/ka）以及上部很薄（小于0.6 m）的泥质沉积，推测该区表层沉积物可能并非是现代沉积的结果，更可能主要来自全新世末期古珠江输送的沉积物。除古珠江作为研究区表层沉积物中蒙脱石的一个主要来源外，海南岛北部河流也贡献了少量蒙脱石到其邻近的东南海域。运用高岭石/伊利石比值和伊利石化学指数等进一步对比分析表明，珠江是研究区沉积物中伊利石、高岭石和绿泥石的主要物源，其次台湾和海南岛也可能分别提供了少量富含伊利石/绿泥石和高岭石的沉积物。本工作对于南海西北部沉积物源-汇过程和相应的古环境研究有重要的参考意义。
2017, 39(9): 83-89.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.008
摘要:
利用2016年在南海西北部陆坡琼东南海域采集的多波束水体数据，发现了海底气体渗漏至海水中形成的羽状流。在多波束数据上， 羽状流成火焰状，直径大约为30~50 m，从1 380多米的海底延伸至大约650 m的深度，高度超过700 m。在经过羽状流的浅剖剖面上，存在显示浅层气存在的声学空白区域，并识别出断裂和裂隙区域，但在水体中并无明显的异常。这可能是由于浅剖数据的分辨率不够未能捕捉到水体异常，或者气体渗漏具有间歇性。该海域存在明显的似海底反射显示，气体渗漏可能与水合物系统之间存在复杂的相互作用。由于缺乏经过羽状流的多道地震数据，难以对羽状流的形成机制进行进一步的推测。南海北部陆坡羽状流的发现对于理解被动大陆边缘的甲烷渗漏机制、水合物的形成与分解具有重要的意义。
利用2016年在南海西北部陆坡琼东南海域采集的多波束水体数据，发现了海底气体渗漏至海水中形成的羽状流。在多波束数据上， 羽状流成火焰状，直径大约为30~50 m，从1 380多米的海底延伸至大约650 m的深度，高度超过700 m。在经过羽状流的浅剖剖面上，存在显示浅层气存在的声学空白区域，并识别出断裂和裂隙区域，但在水体中并无明显的异常。这可能是由于浅剖数据的分辨率不够未能捕捉到水体异常，或者气体渗漏具有间歇性。该海域存在明显的似海底反射显示，气体渗漏可能与水合物系统之间存在复杂的相互作用。由于缺乏经过羽状流的多道地震数据，难以对羽状流的形成机制进行进一步的推测。南海北部陆坡羽状流的发现对于理解被动大陆边缘的甲烷渗漏机制、水合物的形成与分解具有重要的意义。
2017, 39(9): 90-100.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.009
摘要:
在野外考察的基础上，以不同时期测量和成像的海图、地形图和高分辨率遥感影像为数据源，综合使用数字岸线分析、遥感、地理信息系统等方法，对近60年来莱州湾东部砂质海岸（界河口-刁龙嘴）地貌演变进行研究。结果表明，研究期内莱州湾东部岸线迁移和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。岸线迁移表现为冲淤进退交替发生，其在时间过程上具有非线性的显著特点。1959-2013年，侵蚀岸线所占比例波动起伏，具有阶段性。侵蚀岸段年均演变速率以1985年为界分成两个阶段，前期由极大值4.95 m/a（1959-1969年）锐减至极小值1.97 m/a（1969-1985年），后期由1.97 m/a增大到4.43 m/a（1985-1998年），之后均处于高强度侵蚀。岸线迁移空间分布的差异性主要表现在4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东岸岸线整体变迁并不一致。同时，水下岸坡冲淤条带大体相间分布，同一岸段1959-1985年和1985-2008年的冲淤演变趋势基本相反。进一步分析表明最近60年来，莱州湾东部砂岸在水库拦沙、潮上带工厂化水产养殖、大型海岸工程等人类活动的地貌效应共同控制下，发生了5次岸线淤积前进与侵蚀后退以及冲淤速率大小的交替。
在野外考察的基础上，以不同时期测量和成像的海图、地形图和高分辨率遥感影像为数据源，综合使用数字岸线分析、遥感、地理信息系统等方法，对近60年来莱州湾东部砂质海岸（界河口-刁龙嘴）地貌演变进行研究。结果表明，研究期内莱州湾东部岸线迁移和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。岸线迁移表现为冲淤进退交替发生，其在时间过程上具有非线性的显著特点。1959-2013年，侵蚀岸线所占比例波动起伏，具有阶段性。侵蚀岸段年均演变速率以1985年为界分成两个阶段，前期由极大值4.95 m/a（1959-1969年）锐减至极小值1.97 m/a（1969-1985年），后期由1.97 m/a增大到4.43 m/a（1985-1998年），之后均处于高强度侵蚀。岸线迁移空间分布的差异性主要表现在4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东岸岸线整体变迁并不一致。同时，水下岸坡冲淤条带大体相间分布，同一岸段1959-1985年和1985-2008年的冲淤演变趋势基本相反。进一步分析表明最近60年来，莱州湾东部砂岸在水库拦沙、潮上带工厂化水产养殖、大型海岸工程等人类活动的地貌效应共同控制下，发生了5次岸线淤积前进与侵蚀后退以及冲淤速率大小的交替。
2017, 39(9): 101-109.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.010
摘要:
近海区域广泛分布着第四纪新沉积的松散海洋土，波浪荷载作用下松散海床会发生液化进而对近海结构物的稳定性存在巨大威胁。本文采用中国科学院流体-结构-海床相互作用数值计算模型FSSI-CAS 2D，选用Pastor-Zienkiewicz-Mark Ⅲ（PZⅢ）弹塑性本构研究了波浪诱发的松散海床液化问题。分析了波浪荷载引起的松散海床内超孔隙水压力、有效应力以及应力角的时程变化特性，并预测了松散海床的渐进液化过程。计算结果表明，波浪荷载作用下松散海床内残余孔压会累积增长，海床表面最先发生液化，然后逐渐向下发展至液化最大深度。同时指出海床内超孔隙水压力的竖向分布特征和应力角的变化时程均可以作为判断海床液化的间接参数。最后，通过应力状态分析，讨论了海床渐进式液化的发展过程和趋势。
近海区域广泛分布着第四纪新沉积的松散海洋土，波浪荷载作用下松散海床会发生液化进而对近海结构物的稳定性存在巨大威胁。本文采用中国科学院流体-结构-海床相互作用数值计算模型FSSI-CAS 2D，选用Pastor-Zienkiewicz-Mark Ⅲ（PZⅢ）弹塑性本构研究了波浪诱发的松散海床液化问题。分析了波浪荷载引起的松散海床内超孔隙水压力、有效应力以及应力角的时程变化特性，并预测了松散海床的渐进液化过程。计算结果表明，波浪荷载作用下松散海床内残余孔压会累积增长，海床表面最先发生液化，然后逐渐向下发展至液化最大深度。同时指出海床内超孔隙水压力的竖向分布特征和应力角的变化时程均可以作为判断海床液化的间接参数。最后，通过应力状态分析，讨论了海床渐进式液化的发展过程和趋势。
2017, 39(9): 110-120.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.011
摘要:
本文基于最大互相关法，利用海洋二号（HY-2）卫星扫描微波辐射计37 GHz通道多时相垂直极化亮温数据，获取了北极海冰漂移速度。采用2012年和2013年国际北极浮标计划海冰现场观测数据，对利用微波辐射计亮温资料反演的冬季北极海冰漂移速度进行了定量验证，结果表明：流速和流向均方根误差分别为1.12 cm/s和16.37°，从一定程度上说明了HY-2卫星扫描微波辐射计亮温数据反演海冰漂移速度的可行性。此外，使用美国国防气象卫星F-17搭载的专用微波成像仪91 GHz通道垂直极化亮温，采用高斯拉普拉斯滤波方法进行处理，结合最大互相关法反演的海冰漂移速度，优于法国海洋开发研究院海冰漂移速度产品。
本文基于最大互相关法，利用海洋二号（HY-2）卫星扫描微波辐射计37 GHz通道多时相垂直极化亮温数据，获取了北极海冰漂移速度。采用2012年和2013年国际北极浮标计划海冰现场观测数据，对利用微波辐射计亮温资料反演的冬季北极海冰漂移速度进行了定量验证，结果表明：流速和流向均方根误差分别为1.12 cm/s和16.37°，从一定程度上说明了HY-2卫星扫描微波辐射计亮温数据反演海冰漂移速度的可行性。此外，使用美国国防气象卫星F-17搭载的专用微波成像仪91 GHz通道垂直极化亮温，采用高斯拉普拉斯滤波方法进行处理，结合最大互相关法反演的海冰漂移速度，优于法国海洋开发研究院海冰漂移速度产品。
2017, 39(9): 121-132.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.012
摘要:
绿潮面积信息提取是绿潮遥感监测中极其重要的环节，其结果将直接影响后续的统计分析和预测预警工作。目前科研人员一般基于传统阈值方法对绿潮面积信息进行提取，其提取结果具有不稳定、效率低、人为因素影响大等缺点。针对上述问题，本文基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法对绿潮面积信息进行了提取，并提出一种对上述两种方法提取出的绿潮面积信息结果进行量化的新方法。分别基于传统阈值方法、变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法进行了3幅影像的绿潮信息提取实验，对提取结果进行了比对分析。实验结果表明，对分辨率较高的卫星遥感数据，无论从运行效率还是从绿潮面积信息提取结果的精确性及稳定性上，基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法均优于基于传统阈值方法。
绿潮面积信息提取是绿潮遥感监测中极其重要的环节，其结果将直接影响后续的统计分析和预测预警工作。目前科研人员一般基于传统阈值方法对绿潮面积信息进行提取，其提取结果具有不稳定、效率低、人为因素影响大等缺点。针对上述问题，本文基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法对绿潮面积信息进行了提取，并提出一种对上述两种方法提取出的绿潮面积信息结果进行量化的新方法。分别基于传统阈值方法、变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法进行了3幅影像的绿潮信息提取实验，对提取结果进行了比对分析。实验结果表明，对分辨率较高的卫星遥感数据，无论从运行效率还是从绿潮面积信息提取结果的精确性及稳定性上，基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法均优于基于传统阈值方法。
2017, 39(9): 133-145.
doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.09.013
摘要:
采用静止轨道海洋水色卫星（GOCI）数据对长江口及其邻近海域有色溶解有机物（CDOM）反演。以QAA-CDOM算法为基础，根据实测数据，利用BP神经网络模型来拟合QAA-CDOM算法中需要针对长江口水体进行优化的悬浮颗粒后向散射系数bbp与吸收系数ap的关系，从而准确估算CDOM的浓度。结果表明，反演结果准确度较高，平均相对误差为0.35。基于GOCI日内连续成像的优势，选取2014年3月15日8景GOCI影像，利用优化后的QAA-CDOM-BP算法，对长江口及其邻近海域CDOM的日内变化进行反演和分析，得到的变化规律如下：长江口及其邻近海域的CDOM日变化主要受潮流、长江径流等共同影响。长江口内CDOM浓度在涨潮期高于退潮期，由于受长江冲淡水的作用，CDOM从口外往外海区呈现逐渐递减趋势。
采用静止轨道海洋水色卫星（GOCI）数据对长江口及其邻近海域有色溶解有机物（CDOM）反演。以QAA-CDOM算法为基础，根据实测数据，利用BP神经网络模型来拟合QAA-CDOM算法中需要针对长江口水体进行优化的悬浮颗粒后向散射系数bbp与吸收系数ap的关系，从而准确估算CDOM的浓度。结果表明，反演结果准确度较高，平均相对误差为0.35。基于GOCI日内连续成像的优势，选取2014年3月15日8景GOCI影像，利用优化后的QAA-CDOM-BP算法，对长江口及其邻近海域CDOM的日内变化进行反演和分析，得到的变化规律如下：长江口及其邻近海域的CDOM日变化主要受潮流、长江径流等共同影响。长江口内CDOM浓度在涨潮期高于退潮期，由于受长江冲淡水的作用，CDOM从口外往外海区呈现逐渐递减趋势。
Email alert
RSS
