發(fā)布時(shí)間：2018-01-13 11:29

  本文關(guān)鍵詞：我國黃、東海滸苔和馬尾藻的遙感鑒別及綠潮發(fā)生過程研究　出處：《華東師范大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 滸苔 馬尾藻 多光譜 高光譜 綠光藻體指數(shù) 鑒別 綠潮 環(huán)境要素 判別分析 支持向量機(jī)

【摘要】：2007—2013年間,滸苔綠潮已連續(xù)七年在黃海海域大規(guī)模暴發(fā),已成為該海域主要海洋生態(tài)災(zāi)害之一。近幾年來,黃、東海海域漂浮馬尾藻發(fā)生規(guī)模增加,馬尾藻出現(xiàn)在原滸苔綠潮的海域,與漂浮滸苔發(fā)生混生現(xiàn)象,影響綠潮的遙感監(jiān)測。本文開展海水、滸苔和馬尾藻的現(xiàn)場及實(shí)驗(yàn)室光譜測量及分析,掌握其光譜特征差異,進(jìn)行高光譜和多光譜衛(wèi)星影像上滸苔和馬尾藻鑒別方法研究,對2007—2013年間長時(shí)間序列的綠潮時(shí)空特征進(jìn)行分析歸納,并將綠潮每年發(fā)生過程分為四個不同階段,研究不同階段綠潮的環(huán)境特征和識別方法。主要工作及結(jié)論如下：(1)海水、滸苔和馬尾藻現(xiàn)場及實(shí)驗(yàn)室光譜測量顯示,海水、滸苔和馬尾藻的光譜特征差異明顯；可見光波段,海水反射率一般低于滸苔和馬尾藻,滸苔光譜在510-580nm波段間,形成一個反射峰波段,馬尾藻反射峰在580nm-650nm波段間,滸苔和馬尾藻的光譜特征在510-650nm波段間存在差異；近紅外波段,滸苔和馬尾藻反射率都很高,海水反射率一般很低,海水、滸苔和馬尾藻光譜近紅外波段差異最大。隨大型藻體懸浮深度的增加,水面光譜量值減小,紅光至近紅外波段光譜量值降低最明顯。(2)利用兩景HSI高光譜衛(wèi)星影像,進(jìn)行大氣校正等預(yù)處理過程,分析高光譜影像上滸苔和馬尾藻的光譜特征差異,可以利用大型藻體特有的、連續(xù)的反射光譜結(jié)合遙感監(jiān)督分類實(shí)現(xiàn)藻體鑒別和信息提取。(3)針對多光譜衛(wèi)星影像滸苔和馬尾藻的鑒別,本文采用兩個步驟,第一步將海水和大型藻體(滸苔和馬尾藻)分開,第二步鑒別出滸苔和馬尾藻。對于第二步驟,新建了多光譜衛(wèi)星影像滸苔和馬尾藻的鑒別算法,即綠光藻體指數(shù)其公式為方法在HJIA/1B和Landsat 8衛(wèi)星影像鑒別滸苔和馬尾藻實(shí)證研究中取得了較好的效果,特別在滸苔和馬尾藻混生現(xiàn)象中能有效鑒別出這兩類藻體。(4)收集與綠潮相關(guān)的大量HJIA/IB和MODIS衛(wèi)星影像資料,開展綠潮衛(wèi)星遙感信息提取,對2007—2013年間長時(shí)間序列的綠潮時(shí)空特征進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,2007—2013年間,綠潮基本在每年的5-9月間出現(xiàn),每年持續(xù)時(shí)段有所差異；綠潮每年都經(jīng)歷一次完整的發(fā)生、發(fā)展和消亡過程；綠潮的覆蓋面積與分布面積年內(nèi)和年際變化幅度大；綠潮基本分布于江蘇鹽城市至山東乳山市海域；綠潮每年至少有一次完整的源于江蘇鹽城向山東半島南岸的漂移路徑；2007年、2008年、2010年、2011年和2013年綠潮漂移路徑偏西。(5)將每年綠潮的發(fā)生發(fā)展過程分為四個階段,即初生期、暴發(fā)期、維持期和消亡期；比較了2008—2013年間不同階段綠潮的12項(xiàng)環(huán)境要素特征。(6)依據(jù)綠潮的海洋環(huán)境監(jiān)測資料,選取208個訓(xùn)練樣本和88個測試樣本,基于環(huán)境要素采用判別分析方法和支持向量機(jī)方法對不同階段綠潮進(jìn)行識別研究。結(jié)果顯示,判別分析和支持向量機(jī)方法對基于環(huán)境要素的不同階段綠潮識別率都很高,都可以作為可選擇的識別方法；與判別分析方法比較,支持向量機(jī)方法在基于環(huán)境要素的不同階段綠潮識別中優(yōu)勢更明顯,回代檢驗(yàn)訓(xùn)練樣本的判別準(zhǔn)確率由92.8%提高到99.5%,直接檢驗(yàn)測試樣本的判別準(zhǔn)確率由92.0%提高到96.6%。通過本文的研究,我們?nèi)〉昧艘恍┯幸饬x的結(jié)論,為中高分辨率多光譜衛(wèi)星影像鑒別滸苔和馬尾藻提供了一種適用的技術(shù)方法,加深了對中國綠潮災(zāi)害發(fā)生規(guī)律性認(rèn)識,為下一步綠潮預(yù)警預(yù)報(bào)研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the period of 2007 - 2013 , the sea water , Enteromorpha prolifera and Sargassum thunbergii have been widely used in the sea area for seven years , which has become one of the main marine ecological disasters in the sea area . In recent years , the spectral characteristics of sea water , Enteromorpha prolifera and Sargassum thunbergii have been greatly reduced . ( 3 ) For the identification of Enteromorpha prolifera and Sargassum thunbergii , two steps are adopted in this paper . The first step is to separate the sea water and the large algae bodies ( Enteromorpha and Sargassum ) , and to identify the Enteromorpha and Sargassum thunbergii in the second step . ( 6 ) Based on the marine environment monitoring data of green tide , 208 training samples and 88 test samples were selected , and the identification of green tide in different stages was studied based on the environmental factors . The results showed that the discriminant analysis and support vector machine method could be used as the alternative identification method .

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X55;X87

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;戰(zhàn)滸苔 保奧運(yùn)——青島市處置罕見滸苔自然災(zāi)害綜述[J];中國應(yīng)急管理;2008年11期

2 張一諾;;解密“不速之客”滸苔[J];今日國土;2008年08期

3 李震;;青島近海滸苔的污染與預(yù)防治理[J];海洋開發(fā)與管理;2010年09期

4 海穹;;別讓滸苔成為青島的疤痕[J];環(huán)境保護(hù);2011年16期

5 楊同玉;;打贏這場“綠色”戰(zhàn)役——青島開發(fā)區(qū)滸苔處置工作紀(jì)實(shí)[J];海洋開發(fā)與管理;2011年08期

6 黃顯軍;駱其君;;光照與低溫對3種滸苔存活的影響[J];寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2012年01期

7 薛志欣;葉乃好;姜雪琴;夏延致;王霞;付永強(qiáng);許福超;;滸苔多糖紡絲性能的探索性研究[J];海洋科學(xué);2012年01期

8 ;滸苔再襲山東青島 已啟動滸苔災(zāi)害四級應(yīng)急響應(yīng)[J];水產(chǎn)科技情報(bào);2012年04期

9 劉春蘭;;青島滸苔暴發(fā)因素的探討及對策[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年04期

10 高嵩;潘懷福;韓愛香;;關(guān)于滸苔災(zāi)害應(yīng)對處置的實(shí)踐探索[J];海洋信息;2013年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 裴魯青;;浙江滸苔及針對滸苔災(zāi)害所引發(fā)的問題思考[A];2008年中國水產(chǎn)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

2 孫云潭;;北京奧運(yùn)會帆船比賽前夕滸苔災(zāi)害暴發(fā)與青島市應(yīng)急行動[A];2009中國海洋論壇論文集[C];2009年

3 黃容;馬艷;李慶寶;于進(jìn)付;;2008～2011年滸苔影響青島的海面風(fēng)觀測資料特征分析[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與科技支撐——青島市第十屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

4 李德萍;楊育強(qiáng);董海鷹;郭麗娜;劉學(xué)忠;馬艷;;2008年青島海域滸苔大爆發(fā)天氣特征及成因分析[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會氣象災(zāi)害與社會和諧分會場論文集[C];2009年

5 李三妹;劉誠;劉征;賃青;閆華;趙長海;;“3S”技術(shù)支持下的黃海滸苔綜合監(jiān)測[A];中國氣象學(xué)會2008年年會衛(wèi)星遙感應(yīng)用技術(shù)與處理方法分會場論文集[C];2008年

6 宋寧而;王琪;;日本的滸苔治理經(jīng)驗(yàn)及其對我國的啟示[A];2009中國海洋論壇論文集[C];2009年

7 張建恒;韓渭;霍元子;于克鋒;陳麗萍;曹佳春;何培民;;如東岸基滸苔類綠藻調(diào)查及海區(qū)綠潮早期形成過程[A];中國藻類學(xué)會第八次會員代表大會暨第十六次學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2011年

8 于克鋒;馮子慧;王陽陽;霍元子;何培民;;滸苔光合作用特性及光合固碳能力研究[A];中國藻類學(xué)會第八次會員代表大會暨第十六次學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2011年

9 鄭琳;崔文林;卜志國;袁媛;;青島近岸海域滸苔災(zāi)害防治初步研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2009年

10 吳婷;張?jiān)蒲?宋健偉;石曉勇;;營養(yǎng)鹽對滸苔生長影響的初步研究[A];中國海洋湖沼學(xué)會第十次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 王賡;清運(yùn)滸苔 山東交通再顯鐵軍風(fēng)采[N];中國交通報(bào);2008年

2 胡亞;打造滸苔保衛(wèi)戰(zhàn)“奇兵”[N];中國氣象報(bào);2008年

3 陳飛;滸苔：困擾奧運(yùn)的綠色[N];健康報(bào);2008年

4 王建高;青島海域滸苔到底為何物？[N];科技日報(bào);2008年

5 王建高;青島海域滸苔到底如何治理？[N];科技日報(bào);2008年

6 張玉邋楊曉星 張羽;軍民聯(lián)手“戰(zhàn)”滸苔[N];青島日報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 車亭邋趙雪筠 張克果 劉倩倩 朱筱杰;滸苔：殃及乳山 威脅文登[N];威海日報(bào);2008年

8 趙雪筠邋朱筱杰;滸苔分布：乳山減輕 文登加重[N];威海日報(bào);2008年

9 本報(bào)記者;全力支援青島清理滸苔[N];威海日報(bào);2008年

10 記者 趙雪筠邋朱筱杰;滸苔處置以晾曬掩埋為主[N];威海日報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉青;黃海綠潮滸苔與浮游植物間的相互作用研究[D];中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2015年

2 郇麗;滸苔響應(yīng)高鹽等環(huán)境脅迫因子的生理生化機(jī)制[D];中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2015年

3 李鴻妹;營養(yǎng)鹽與黃海滸苔綠潮暴發(fā)關(guān)系的探究[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 張正龍;我國黃、東海滸苔和馬尾藻的遙感鑒別及綠潮發(fā)生過程研究[D];華東師范大學(xué);2014年

5 李儉平;滸苔對氮營養(yǎng)鹽的響應(yīng)及其氮營養(yǎng)鹽吸收動力學(xué)和生理生態(tài)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2011年

6 王影;兩種綠潮藻的生理生態(tài)學(xué)特征及其對黃海綠潮暴發(fā)期典型環(huán)境變化的響應(yīng)差異研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

7 丁月e，

本文編號：1418658