收藏本站
《中国海洋大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

卫星海色遥感中的两个前沿问题:海中气泡和垂直非均匀海洋光学

杨倩  
【摘要】:当前,卫星海色遥感算法和应用均基于海水垂直均匀分布的假设,并且没有考虑由风浪破碎产生的海中气泡对散射的贡献。事实上,在上层海洋,包括气泡在内的海水组分通常是垂直非均匀分布的,尤其在近岸海域。本文进一步研究了卫星海色遥感中的这两个前沿问题。基于观测数据的分析,研究了海中气泡对遥感反射比的贡献以及对大气校正的影响。基于海洋辐射传递模拟,研究了悬浮物、海中气泡垂直非均匀分布对近岸海水遥感反射比的影响。具体研究结果如下: 1.基于海洋光学和海面风速观测数据的分析,以及海洋辐射传递模拟,进一步证明对于光学性质稳定的大洋水,不同风速条件下遥感反射比的不同主要源于海中气泡。通过拟合73组海面风速和遥感反射比观测数据,获得遥感反射比和海面风速的统计关系,以及遥感反射比和海中气泡浓度的统计关系。利用23组海色传感器MODIS/Aqua和现场观测的遥感反射比匹配数据,研究了印证误差和海面风速的统计关系,获得不同风速条件下卫星遥感反射比的修正公式。 2.基于MODIS和现场遥感反射比的印证结果,进一步研究了海中气泡对大气校正的影响及其机制。大气校正误差因海中气泡的存在和增多而增大。即使在大洋,近红外波段离水辐亮度为0的假设因气泡的存在而失效。导致气溶胶辐亮度被高估,气溶胶模型可能选错,可见光波段遥感反射比被低估。 3.基于海洋辐射传递模拟,研究了悬浮物浓度(包括浮游植物和矿物粒子)及相关固有光学性质的垂直非均匀分布对近岸海水遥感反射比的影响。假设垂直两层分布;有色可溶有机物CDOM的固有光学性质随悬浮物浓度共变。分析了两层分布遥感反射比与垂直均匀分布遥感反射比的差异,并将两层垂直结构参数化以进一步研究结构参数变化对遥感反射比的影响,首次建立了红-近红外波段的遥感反射比和悬浮物浓度垂直结构参数之间的关系。 4.基于海洋辐射传递模拟和Mie散射理论,研究了垂直非均匀分布的海中气泡对近海海水遥感反射比的影响。分别考虑背景海水垂直均匀和垂直两层分布两种情况。气泡粒径分布模型来自文献,它是深度和海面风速的函数。模拟结果发现,对于近海海域,海中气泡对遥感反射比的影响不仅与风速有关,并与上层海水深度、背景海水衰减系数以及波长有关。对于浑浊的近海海水,海中气泡对遥感反射比的影响可以忽略。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P715.7

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张毓芬,田稷,王惠丽;舰船尾流中脏气泡光的散射特性[J];光电子技术与信息;2004年04期
2 张毓芬,田稷,耿松,王成龙,王慧丽;舰船尾流光特性分析[J];光电子技术与信息;2004年06期
3 席颖;杜克平;张丽华;Zhongping Lee;李小文;;叶绿素浓度垂直不均一分布对于分层水体表观光学特性的影响[J];光谱学与光谱分析;2010年02期
4 纪延俊,马祥,何俊华,郑黎,陈良益;尾流中气泡对光传播的影响[J];光子学报;2004年05期
5 纪延俊,何俊华,董晓娜,郑黎,陈良益;尾流气泡幕散射光的性质[J];光子学报;2004年08期
6 邓仲芳;刘继芳;李增荣;;利用后向散射光空间谱强度分布探测尾流气泡的实验研究[J];光子学报;2006年08期
7 曹文熙;叶绿素垂直分布结构对离水辐亮度光谱特性的影响[J];海洋通报;2000年03期
8 曹静;康颖;蒋小勤;徐麦容;;气泡尾流光学特性研究的发展评述[J];舰船科学技术;2005年06期
9 曹静;康颖;王江安;;水中气泡光学特性的蒙特卡罗模拟[J];激光与红外;2006年05期
10 王江安,蒋兴舟,马治国,宗思光;舰船尾流气泡后向光散射特性研究[J];激光技术;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王云飞;东海赤潮监测卫星遥感方法研究[D];中国海洋大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡丽娜;;舟山近岸海域水体光谱特性分析[J];安徽农业科学;2012年16期
2 纪延俊;杜玉杰;;粘连气泡图像的分割[J];滨州学院学报;2007年06期
3 李洪超;文汉江;蔡艳辉;胡淑梅;史小雨;;基于Argo浮标和EOF建立区域海水三维声速场的方法[J];测绘科学;2012年02期
4 余扬;王江安;彭谨;马治国;石晟玮;梁善勇;;不同扩束倍数条件下水中气泡的光探测效果[J];光电技术应用;2008年06期
5 唐静;谢正茂;何俊华;仓玉萍;;用于尾流探测的新型片光源[J];光电子.激光;2012年02期
6 石晟玮;王江安;蒋兴舟;张静远;马治国;;气泡幕后向散射光信号特性的蒙特卡罗方法研究[J];光学技术;2008年05期
7 李建民;杨富;魏建宇;王秀清;南景宇;;气泡的远场干涉分析及应用[J];光学学报;2007年07期
8 王向伟;周田华;陈卫标;;舰船尾流激光后向散射特性研究[J];光学学报;2010年01期
9 韩彪;刘继芳;刘昆仑;王旭;周少杰;石顺祥;;舰船尾流气泡后向光学检测方法研究[J];光学学报;2012年01期
10 黄昌春;李云梅;王桥;吕恒;孙德勇;;基于水动力学的水体组分垂直结构对遥感信号的影响[J];光学学报;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘怀山;刘向坤;胡毅;;地震探测技术在物理海洋中的应用[A];山东地球物理六十年[C];2009年
2 刘怀山;王智进;童思友;;海洋水体特性的地震探测方法研究[A];国家安全地球物理丛书(五)——地球物理与海洋安全[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐洪梅;水下非均匀光场的目标探测研究[D];中国海洋大学;2009年
3 王岩峰;拖曳式多参数剖面测量系统的总体设计、功能评价及应用[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
4 祝令亚;湖泊水质遥感监测与评价方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
5 魏建伟;西菲律宾海有机悬浮颗粒分布变化及其光衰减研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
6 檀赛春;真光层辐射特性及其对海洋初级生产力遥感的影响[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
7 王繁;河口水体悬浮物固有光学性质及浓度遥感反演模式研究[D];浙江大学;2008年
8 赵军;水基泡沫的多波段消光特性研究及消光机理探索[D];南京理工大学;2007年
9 修鹏;渤海海域水色遥感的研究[D];中国海洋大学;2008年
10 叶瑞芳;新型水射流导引激光加工系统光学特性与关键技术研究[D];厦门大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩正英;基于数字全息术的水下气泡场探测研究[D];中国海洋大学;2010年
2 周少杰;基于脉冲光面积的尾流探测方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 韩彪;舰船尾流后向光学检测方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 刘俊朋;青岛浒苔及其相关生态环境多传感器卫星数据监测服务系统[D];中国海洋大学;2010年
5 万鹏程;舰船气泡尾流的数值模拟[D];上海交通大学;2012年
6 杨颖;基于声卡的图像水声传输技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 徐寿志;区域海水声速异常模型初步研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 崔红;尾流图像数字化处理研究[D];西安工业大学;2012年
9 杨郁;水中气泡的散射光偏振特性研究[D];西安工业大学;2012年
10 常洋;模拟尾流气泡幕探测与识别[D];西安工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆斗定;全球赤潮生态学与海洋学(GEOHAB)国际合作计划[J];东海海洋;2002年01期
2 周名江;朱明远;;“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究进展[J];地球科学进展;2006年07期
3 张万良,刘德长;卫星遥感及其应用的发展态势[J];世界核地质科学;2005年01期
4 张建生,刘建康,冀邦杰,孙传东;尾流气泡幕光学特性的数理模型[J];光子学报;2002年08期
5 张建生,刘建康,冀邦杰,孙传东;真实尾流的光学特性[J];光子学报;2002年10期
6 纪延俊,马祥,何俊华,郑黎,陈良益;尾流中气泡对光传播的影响[J];光子学报;2004年05期
7 纪延俊,何俊华,董晓娜,郑黎,陈良益;尾流气泡幕散射光的性质[J];光子学报;2004年08期
8 毛显谋;黄韦艮;楼秀琳;傅斌;朱乾坤;唐军武;;影响海洋光学遥感的海面白泡云研究回顾及进展[J];海洋科学进展;2005年04期
9 国妍,王江安,何英洲;红外热像水面寻迹探测的理论分析[J];海军工程大学学报;2002年03期
10 李继龙;唐援军;郑嘉淦;贾静;李小恕;;利用MODIS遥感数据探测长江口及邻近海域赤潮初步研究[J];海洋渔业;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张建生;尾流的光学特性研究与测量[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
2 丘仲锋;东海赤潮高发区水色遥感算法及赤潮遥感监测研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于晓光;;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2007年01期
2 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2008年04期
3 陆金男;;独树一帜的光学分支学科——海洋光学[J];现代物理知识;2010年05期
4 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;1997年04期
5 ;海洋光学[J];激光与光电子学进展;1997年12期
6 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;1998年04期
7 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2001年05期
8 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2001年02期
9 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2003年01期
10 ;海洋光学[J];中国光学与应用光学文摘;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陆金男;;海洋科学独具潜力的分支学科——海洋光学[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 龚雅谦;;微型光谱仪中采用的几种新技术[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨倩;卫星海色遥感中的两个前沿问题:海中气泡和垂直非均匀海洋光学[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 徐中伟;垂直非均匀海洋的海洋光学特性[D];中国海洋大学;2010年
2 周虹丽;ST11区块海洋光学调查项目质量控制研究[D];中国海洋大学;2011年
中国知网广告投放
相关机构
>中国海洋大学
相关作者
>杨倩 >周虹丽
>徐中伟
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026