基于生物光學(xué)算法的海洋赤潮探測(cè)方法研究.pdf

1、赤潮給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖造成嚴(yán)重危害,給世界經(jīng)濟(jì)帶來了無法估量的損失,而且威脅人類的生存。研究赤潮探測(cè)方法具有至關(guān)重要的意義。
　　傳統(tǒng)的船載和海洋浮標(biāo)監(jiān)測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中分析速度慢,不能滿足大面積海域?qū)崟r(shí)調(diào)查的需要;衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)受天氣影響較大,不能全天候、全天時(shí)工作,空間分辨率也較低。赤潮探測(cè)需要滿足快速、大面積、效率高等方面要求,本研究中針對(duì)這些要求提出采用機(jī)載激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)的方法?；跈C(jī)載的航空海洋遙感探測(cè)方法具有機(jī)動(dòng)靈

2、活、速度快、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。
　　海水介質(zhì)對(duì)光傳播的影響很大,文章對(duì)海水介質(zhì)成分做了一個(gè)大致分類,確定了四種對(duì)海水光學(xué)性質(zhì)有重要影響的物質(zhì):純水、黃色物質(zhì)、浮游植物和非色素懸浮粒子,并分別就以上四種主要物質(zhì)與脈沖激光的相互作用展開研究,分析各自的生物光學(xué)衰減系數(shù)。在此基礎(chǔ)上,建立了海水生物光學(xué)吸收、散射和后向散射系數(shù)模型,分析了這些模型與葉綠素濃度的關(guān)系。為實(shí)際利用機(jī)載激光雷達(dá)進(jìn)行海洋探測(cè)提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

3、　　此外,文章將海水介質(zhì)的生物光學(xué)模型與機(jī)載激光雷達(dá)方程相結(jié)合,提出一種新的赤潮探測(cè)方法,該方法通過監(jiān)測(cè)葉綠素a濃度的變化來監(jiān)測(cè)赤潮的消長情況。文中建立了赤潮藻葉綠素a濃度的探測(cè)模型,通過分析激光雷達(dá)后向散射信號(hào)得到赤潮藻的衰減系數(shù),再根據(jù)衰減系數(shù)與赤潮藻葉綠素濃度的關(guān)系,進(jìn)一步獲取赤潮消長過程中各個(gè)階段葉綠素濃度的大小,赤潮藻葉綠素濃度大小直接預(yù)示著赤潮的消長情況,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)赤潮的預(yù)報(bào)。該方法為基于機(jī)載的海洋赤潮監(jiān)測(cè)增加了一種方法。