曹妃甸近岸海域懸浮泥沙濃度遙感動態(tài)監(jiān)測與分析.pdf

1、懸浮泥沙濃度是海洋水體水質評價的重要參數之一,然而,傳統的懸浮泥沙調查方法是用船逐點采樣、分析,存在調查速度慢、周期長,覆蓋范圍小,同步站點少等缺點,很難用于對大面積水域的懸浮泥沙含量連續(xù)同步的準確監(jiān)測。利用遙感技術手段反演水體的懸浮泥沙濃度具有方便、快速、準確、周期性強的特點。目前,遙感技術已成為近岸二類水體懸浮泥沙濃度反演與動態(tài)分析的重要技術手段。
　　 本文以野外水體懸浮泥沙濃度、光譜觀測數據為依據,建立曹妃甸近岸海域懸浮

2、泥沙遙感反演模型,采用兩期MODIS遙感數據,對近岸水體懸浮泥沙濃度實現遙感定量動態(tài)監(jiān)測。主要開展的工作有:
　　 1)對實測的各站點懸浮泥沙光譜數據進行處理,計算各站點懸浮泥沙的遙感反射率。
　　 2)分析懸浮泥沙遙感反射率的光譜特征,根據MODIS傳感器的波段設置計算各站點懸浮泥沙濃度與MODIS中心波段遙感反射率的相關關系,選取遙感反演的敏感因子,建立懸浮泥沙濃度和各敏感因子遙感反射率之間的統計回歸模型,通過對反演

3、模型的精度評定,確定研究區(qū)近岸海域懸浮泥沙濃度的定量反演模型。
　　 3)利用兩期MODIS遙感數據,運用定量反演模型對曹妃甸近岸海域表層懸浮泥沙濃度進行反演與動態(tài)分析。
　　 取得的主要成果和結論:
　　 1)懸浮泥沙水體的光譜反射率隨著懸沙濃度的增加而增大,并且懸沙水體光譜曲線具有雙峰特征(550-600nm和790-830nm)；兩年數據中1波段和2波段以及組合波段Band1／Band4對懸浮泥沙濃度較為敏

4、感,特別是Band1／Band4,相關系數最高。
　　 2)利用2008年和2009年兩期光譜觀測數據,建立懸浮泥沙濃度和遙感反射率之間的統計回歸模式,結果顯示,波段組合Band1／Band4的二次多項式模型的相關系數最高,分別為0.886、0.976；通過對反演模型進行精度評定,2008年和2009年均方根誤差RMSE分別為5.6mg／l和5.08mg／l。
　　 3)通過對兩期MODIS數據的反演結果進行對比分析得出

5、,2008年研究區(qū)內泥沙濃度以(0-10)mg／l為主,而2009年研究區(qū)內泥沙濃度以(10-20)mg／l為主；2008年到2009年間,隨著港口規(guī)模的不斷擴大,港口附近的懸浮泥沙濃度明顯增加,從2008年的以(20-30)mg／l濃度為主,2009年轉變?yōu)橐?0mg／l以上的濃度為主。
　　 通過以上所開展的工作以及所取得的結論,為研究該地區(qū)港口建設與懸浮泥沙運移相互作用以及進行海洋水動力環(huán)境數值模擬提供參數,同時也為該地區(qū)