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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2006年
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海洋叶绿素遥感反演及海洋初级生产力估算研究

丛丕福  
【摘要】:海洋叶绿素浓度已成为衡量浮游植物的生物量和富营养化程度的最基本的指标,叶绿素浓度反演对海洋—大气系统中碳循环研究有重要意义,对海洋生态系统中初级生产力的研究也至关重要。海洋初级生产力是海洋生态系统的重要参量,它在一定程度上控制着海气界面二氧化碳的交换,是全球气候变化研究的重要目标。为此,在多个科研项目的支持下,进行了关于卫星遥感海洋叶绿素和海洋初级生产力的多方面研究,并发表了10多篇论文,本博士论文即是在这些研究基础上进行分析和总结的结果。 现有的叶绿素研究很多都是针对局部海区短期的研究,长时间序列的卫星数据正好可以弥补船测方式的不足,揭示海区的宏观环境变化特征。首先,在综合利用SeaWiFS和MODIS数据的基础上,本论文采用长时间序列数据对多年整个中国陆架海的叶绿素a浓度的变化情况进行研究和分析,并进行了对比分析,同时从影响机理方面也进行了探讨。研究发现中国陆架海的叶绿素a浓度在不同海区是随着季节变化的,各年之间呈现规则的周期性变化。东海海区叶绿素a浓度相对最高,年际变化较明显;南海海区年均值最低。在空间分布上整个中国海区呈现由近岸向外海递减的趋势,反演结果从宏观上揭示了中国陆架海的海洋叶绿素变化特征。 MODIS和SeaWiFS反演叶绿素浓度基本一致。在东海海区吻合最差,南海最好。而在三个不同海区,海表面温度和叶绿素a浓度显著负相关,说明海表面温度直接影响着叶绿素的分布,无疑海温是影响叶绿素a的分布主要因子之一。 其次,为了探索适合我国海区特点而较精确的算法,先采用BP神经网络法利用SeaWiFS数据,结合实测数据对建立我国海区的叶绿素反演模型进行了研究。结果表明,在叶绿素反演算法中神经网络方法以其对非线性过程的精确模拟而具有传统算法无可替代的优势,尤其是对传统遥感反演算法难度较大的二类水体。 除采用神经网络法外,我们还构造了新的光谱指数,来进行叶绿素反演研究。在进行包络线去除法分析叶绿素的光谱特征后,用兰绿光波段的辐射信息构成NDPI指数,然后利用SeaWiFS和COCTS来进行叶绿素a的反演研究。NDPI指数可以在一定程度上减小黄色物质和悬浮物的干扰,从而把叶绿素区别于其他物质的特性表现出来。在本研究中NDPI指数法优于直接波段比值法,通过它反演得到的渤海叶绿素a结果与前人的调查结果有较好的一致性。此外通过和SeaWiFS的对比,还对我国第一颗海洋水色遥感卫星的探测能力进行了研究和评
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q948.8

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【引证文献】
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2 孟灵;屈凡柱;毕晓丽;;二类水体悬浮泥沙遥感反演算法综述[J];浙江海洋学院学报(自然科学版);2011年05期
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4 张晓庆;李苗;臧淑英;;扎龙湿地叶绿素a浓度的协同克里格插值[J];中国农学通报;2013年08期
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5 李东颖;基于RS黄河口主要生态因子动态变化的研究[D];上海海洋大学;2011年
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8 刘文亮;网格环境下海洋标量场信息服务系统研究[D];东北师范大学;2008年
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10 赵瀛;基于水动力条件下象山港电厂温排水热污染对浮游植物影响研究[D];上海海洋大学;2012年
【参考文献】
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10 巩彩兰,樊伟;海洋水色卫星遥感二类水体反演算法的国际研究进展[J];海洋通报;2002年02期
【共引文献】
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3 柯晖,周世棠;单面瓦楞机高速瓦楞辊齿形参数的优化设计[J];湖北工学院学报;2000年01期
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6 夏达英,张士魁,李宝华,王振先,孙培光,史锦珊,尚丽平;水中矿物油荧光特性实验研究[J];黄渤海海洋;2002年02期
7 魏皓,王磊,林以安,CHUNG Chang-Soo;黄海中部营养盐的贯跃层输运[J];海洋科学进展;2002年03期
8 马毅,张杰,张汉德,刘宇中;中国海洋航空高光谱遥感应用研究进展[J];海洋科学进展;2002年04期
9 田恬,魏皓,苏健,郑昌硕,孙文心;黄海氮磷营养盐的循环和收支研究[J];海洋科学进展;2003年01期
10 吕晓霞,宋金明;南黄海表层沉积物中氮的区域地球化学特征[J];海洋科学进展;2003年02期
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2 秦朝阳;刘雪华;赵金博;;不同磷浓度培养条件下铜绿微囊藻高光谱特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 王继;王训霞;;利用Landsat5 TM6数据进行城市热岛效应分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 杜建国;陈彬;卢振彬;宋普庆;许章程;俞炜炜;马志远;宋希坤;;泉州湾渔业资源生产量和最大可持续开发量[A];第三届全国现代生态渔业管理与技术研究[C];2011年
5 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
6 张雪艳;徐新良;;1982-2003年蒙古高原NDVI对气候变化的响应研究[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
7 杨轶清;;企业家素质视阈下的民营企业倒闭——对金融危机以来倒闭浙商内因的研究[A];浙商研究2011[C];2011年
8 魏皓;赵亮;冯士筰;;渤海初级生产年变化[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
9 张玲凌;杨智春;孙浩;温金鹏;;一种新型非线性阻尼器的设计及特性研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
10 王新鸿;唐伶俐;马灵玲;;高光谱遥感在内陆水质监测中的应用[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
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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
2 刘学海;南黄海及养殖功能海域生态动力学模型研究[D];中国海洋大学;2009年
3 宋军;水交换模型的理论方法及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
4 刘伟峰;海洋溢油污染生态损害评估研究[D];中国海洋大学;2010年
5 厉丞烜;海水中DMS和DMSP的生物生产与消费的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 任春艳;中国东海和黄海中一氧化碳的生物地球化学研究[D];中国海洋大学;2010年
7 任景玲;长江流域及黄、东海铝的生物地球化学循环及其影响因素研究[D];中国海洋大学;2010年
8 刘娜;东中国海热通量及热收支变化研究[D];中国海洋大学;2010年
9 陈莉;中国近海大气波导的统计特征分析及演变机理的数值研究[D];中国海洋大学;2010年
10 宋洪军;缅因湾及邻近海域浮游植物水华年际变化及其生态效应研究[D];中国海洋大学;2010年
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1 赵永晶;新疆乌伦古湖底栖动物群落结构的研究[D];华中农业大学;2010年
2 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
3 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
4 刘振宇;塔玛亚历山大藻光学性质分析与光谱模拟[D];山东科技大学;2010年
5 吴颖靖;鄱阳湖湖区水体营养盐分布格局及富营养化动态分析[D];中南林业科技大学;2009年
6 雷彤;基于高光谱的苹果花期果期光谱特征分析及其果量估测[D];山东农业大学;2010年
7 秦元伟;基于3S的小尺度农业资源信息提取技术研究[D];山东农业大学;2010年
8 宋晓玥;基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 邓禄群;高光谱图像类别信息相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 赵倩;青堆子湾营养盐季节变化特征及多种富营养化评价方法的比较[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
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1 夏达英;国外荧光技术在海洋学上的应用研究状况──Ⅱ.拖曳荧光计系统及其在海洋现场探测中的应用与研究[J];海岸工程;1997年01期
2 黄增,于开宁;秦皇岛市海岸线侵淤变化规律研究[J];河北地质学院学报;1996年02期
3 费尊乐;;近海水域漫衰减系数的估算[J];黄渤海海洋;1984年01期
4 吕瑞华;朱明远;;山东近岸水域的初级生产力[J];黄渤海海洋;1992年02期
5 费尊乐,C.C.Trees,李宝华;利用叶绿素资料计算初级生产力[J];黄渤海海洋;1997年01期
6 费尊乐,李武;遥感海洋初级生产力的生物-地理动力学问题[J];黄渤海海洋;1996年02期
7 夏达英,王振先,夏荣环,辛海英;水中荧光计及其在海洋现场探测中的应用[J];黄渤海海洋;1997年02期
8 李宝华,傅克忖,荒川久辛;南黄海叶绿素a与初级生产力之间的相关分析[J];黄渤海海洋学报;1998年02期
9 陈立侨,刘影,杨再福,陈勇,周忠良,刘欢;太湖生态系统的演变与可持续发展[J];华东师范大学学报(自然科学版);2003年04期
10 李万会;丁平兴;;滩涂沉积物中叶绿素a浓度与沉积特性的关系[J];华东师范大学学报(自然科学版);2007年04期
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1 叶东云;[N];延安日报;2009年
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1 刘伟峰;海洋溢油污染生态损害评估研究[D];中国海洋大学;2010年
2 陈立平;精准农业变量施肥理论与试验研究[D];中国农业大学;2003年
3 樊伟;卫星遥感渔场渔情分析应用研究——以西北太平洋柔鱼渔业为例[D];华东师范大学;2004年
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5 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
6 陈荦;分布式地理空间数据服务集成技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 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
8 颜文涛;基于GIS的城市污水管网监测维护决策系统研究[D];重庆大学;2007年
9 曾江宁;滨海电厂温排水对亚热带海域生态影响的研究[D];浙江大学;2008年
10 修鹏;渤海海域水色遥感的研究[D];中国海洋大学;2008年
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1 梁刚;大型藻类遥感监测方法研究[D];大连海事大学;2011年
2 尹斌;基于MERIS数据的太湖蓝藻估算研究[D];南京师范大学;2011年
3 全为民;千岛湖富营养化评价及其模型应用研究[D];浙江大学;2002年
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5 于雷易;基于空间数据网格的空间数据共享技术研究[D];武汉大学;2004年
6 欧阳;空间数据的分布式管理[D];解放军信息工程大学;2004年
7 易晓峰;基于WebGIS系统的分布式空间数据库的集成技术研究与应用[D];武汉理工大学;2005年
8 陈淼;海洋水色卫星遥感算法综述[D];中国海洋大学;2005年
9 廖小青;黄河三角洲地区地下水及其营养盐入海通量研究[D];中国海洋大学;2005年
10 赖剑菲;海洋水文气象信息可视化表达的若干关键问题的研究[D];武汉大学;2005年
【二级引证文献】
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1 李旭文;;Landsat-7 SLC-OFF ETM遥感数据下载及在太湖蓝藻水华监测中的应用[J];环境监测管理与技术;2009年03期
2 沈宏;沈芳;;光谱响应函数和带宽对光学复杂Ⅱ类水体离水辐射反射率的影响[J];红外;2012年04期
3 陈静;吴传庆;申维;王颖;赵青;;基于环境一号卫星CCD数据的巢湖叶绿素a的动态监测[J];中国环境监测;2012年01期
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1 李曰嵩;东海鲐鱼(Scomber japonica)早期生活史过程的生态动力学模拟研究[D];上海海洋大学;2012年
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1 杨益民;叶绿素a荧光检测仪的设计与开发[D];浙江大学;2011年
2 李蜜;南海近岸水域藻类叶绿素a浓度遥感反演模型[D];中国地质大学(北京);2011年
3 杜天君;黄河三角洲潮间带区域脂类有机碳的来源和埋藏特征[D];中国海洋大学;2011年
4 陈红波;基于遥感获得的环境要素与东黄海小黄鱼秋季索饵栖息指数分布研究[D];上海海洋大学;2011年
5 李东颖;基于RS黄河口主要生态因子动态变化的研究[D];上海海洋大学;2011年
6 王磊;基于工作流的业务系统与地理信息系统集成研究与实践[D];东北师范大学;2011年
7 刘凯;海洋观测系统中监测仪器通信接口的设计与实现[D];浙江大学;2012年
8 邹晓阁;北黄海浮游藻类的光学特性和遥感反演研究[D];大连海事大学;2012年
9 沈宏;多源卫星数据的光谱带宽和空间尺度对水色参数遥感的影响[D];华东师范大学;2012年
10 黄薇;胶州湾叶绿素a浓度遥感产品检验与反演算法研究[D];中国海洋大学;2012年
【二级参考文献】
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1 吕瑞华;朱明远;;山东近岸水域的初级生产力[J];黄渤海海洋;1992年02期
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9 吕瑞华,夏滨,毛兴华;廉州湾及其邻近水域初级生产力研究[J];黄渤海海洋;1995年02期
10 费尊乐,李武;遥感海洋初级生产力的生物-地理动力学问题[J];黄渤海海洋;1996年02期
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2 屈永华;王锦地;;遥感地表参数反演中的一种不确定性知识处理方法[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
3 王艳姣;张培群;董文杰;张鹰;;基于BP人工神经网络的水体遥感测深方法研究(英文)[J];Marine Science Bulletin;2007年01期
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5 郭洁滨;黄冲;王海光;孙振宇;马占鸿;;基于高光谱遥感技术的不同小麦品种条锈病病情指数的反演[J];光谱学与光谱分析;2009年12期
6 王晓玥;;富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析[J];杭州师范大学学报(自然科学版);2009年06期
7 谢国清;鲁韦坤;李蒙;周伟民;余凌翔;李发荣;;基于光谱特征和HSV变换融合MODIS影像的滇池叶绿素a浓度监测[J];生态学杂志;2010年06期
8 沈晔娜;吕军;陈军华;陈丁江;史一鸣;;水源区河流非点源污染物入河量计算的水质方程反演方法[J];环境科学;2010年08期
9 李法礼;王鸿燕;曹学伟;任恩明;;有限元大地测量反演影响因素分析[J];科技信息;2010年23期
10 陈勇;韩波;;时间推移地震反演的连续模型与算法[J];地球物理学报;2006年04期
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1 李细兵;范小平;;微动技术中运用邻里算法反演地表速度结构[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
2 李志伟;胥颐;郝天珧;刘劲松;;利用非线性方法反演琉球-台湾-吕宋地区的岩石层P波速度结构[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
3 李帝铨;王光杰;底青云;王妙月;王若;;基于遗传算法的CSAMT最小构造反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
4 徐升;张鹰;;长江口水深遥感反演模型研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
5 史玉峰;陈健;;雷达遥感技术在森林资源管理与监测中的应用[A];第二届中国林业学术大会——S3 森林经理与林业信息化的新使命论文集[C];2009年
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7 施小斌;王良书;郭随平;;磷灰石裂变径迹技术在复杂热史研究中应注意的问题[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
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9 汤井田;任政勇;化希瑞;;地球物理学中的电磁场正演与反演[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年
10 黄宏伟;孙钧;;三峡工程船闸区高边坡稳定性的系统动态预报反演模型[A];面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集[C];1996年
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1 通讯员 夏瑛 宋娟 记者 曹颖;江苏开展反演路面状况研究[N];中国气象报;2011年
2 记者 江然 通讯员 林长城 张春桂;福建三项气象课题获省科技奖[N];中国气象报;2010年
3 通讯员 陈爱萍;义长灌域管理局科研项目通过专家鉴定[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
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1 丛丕福;海洋叶绿素遥感反演及海洋初级生产力估算研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
2 邵广周;多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D];长安大学;2009年
3 李翠琳;基于非线性贝叶斯理论的多模态界面波频散曲线反演研究[D];中国海洋大学;2011年
4 吴俊军;跨孔雷达全波形层析成像反演方法的研究[D];吉林大学;2012年
5 王凌;苹果树花期叶/冠N、P营养状况的卫星遥感反演研究[D];山东农业大学;2012年
6 郭荣文;贝叶斯MT反演的非线性和不确定度分析[D];中南大学;2011年
7 吕杰;基于机器学习和辐射传输模型的农作物叶绿素含量高光谱反演模型[D];中国地质大学(北京);2012年
8 刘伟;植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
9 张彦林;基于3S技术的山东省森林蓄积量定量估测研究[D];北京林业大学;2008年
10 李瑞;北方农牧交错带草地植被动态研究[D];北京林业大学;2008年
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1 王世龙;HZ地区地震资料反演研究[D];成都理工大学;2012年
2 韩波;大地电磁二维拟牛顿反演研究[D];中国地质大学;2012年
3 李伟;多波叠前AVA反演中的改进模拟退火方法研究[D];成都理工大学;2012年
4 赵文轲;坑(井)—地电磁测深视参数反演研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 李子;基于GST-MQ配点法的突发水污染事故反演模型研究[D];清华大学;2010年
6 金希;高分辨率SAR影像裸土信息提取及土壤含水量反演初探[D];浙江大学;2011年
7 范渭亮;毛竹林参数遥感定量反演与软件实现[D];浙江农林大学;2010年
8 程丽娟;矿区植被生化组分高光谱遥感定量反演[D];山东科技大学;2011年
9 刘艳;基于MODIS数据的积雪深度反演研究[D];武汉大学;2005年
10 王景然;基于地形校正月表矿物含量反演研究[D];吉林大学;2012年
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