曹妃甸近岸海域懸浮泥沙濃度遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測與分析.pdf

1、懸浮泥沙濃度是海洋水體水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要參數(shù)之一,然而,傳統(tǒng)的懸浮泥沙調(diào)查方法是用船逐點(diǎn)采樣、分析,存在調(diào)查速度慢、周期長,覆蓋范圍小,同步站點(diǎn)少等缺點(diǎn),很難用于對(duì)大面積水域的懸浮泥沙含量連續(xù)同步的準(zhǔn)確監(jiān)測。利用遙感技術(shù)手段反演水體的懸浮泥沙濃度具有方便、快速、準(zhǔn)確、周期性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前,遙感技術(shù)已成為近岸二類水體懸浮泥沙濃度反演與動(dòng)態(tài)分析的重要技術(shù)手段。
　　 本文以野外水體懸浮泥沙濃度、光譜觀測數(shù)據(jù)為依據(jù),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(shù)據(jù),對(duì)近岸水體懸浮泥沙濃度實(shí)現(xiàn)遙感定量動(dòng)態(tài)監(jiān)測。主要開展的工作有:
　　 1)對(duì)實(shí)測的各站點(diǎn)懸浮泥沙光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算各站點(diǎn)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(jù)MODIS傳感器的波段設(shè)置計(jì)算各站點(diǎn)懸浮泥沙濃度與MODIS中心波段遙感反射率的相關(guān)關(guān)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(tǒng)計(jì)回歸模型,通過對(duì)反演

3、模型的精度評(píng)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(shù)據(jù),運(yùn)用定量反演模型對(duì)曹妃甸近岸海域表層懸浮泥沙濃度進(jìn)行反演與動(dòng)態(tài)分析。
　　 取得的主要成果和結(jié)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(shù)據(jù)中1波段和2波段以及組合波段Band1／Band4對(duì)懸浮泥沙濃度較為敏

4、感,特別是Band1／Band4,相關(guān)系數(shù)最高。
　　 2)利用2008年和2009年兩期光譜觀測數(shù)據(jù),建立懸浮泥沙濃度和遙感反射率之間的統(tǒng)計(jì)回歸模式,結(jié)果顯示,波段組合Band1／Band4的二次多項(xiàng)式模型的相關(guān)系數(shù)最高,分別為0.886、0.976；通過對(duì)反演模型進(jìn)行精度評(píng)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(duì)兩期MODIS數(shù)據(jù)的反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析得出

5、,2008年研究區(qū)內(nèi)泥沙濃度以(0-10)mg／l為主,而2009年研究區(qū)內(nèi)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(kuò)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(zhuǎn)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(jié)論,為研究該地區(qū)港口建設(shè)與懸浮泥沙運(yùn)移相互作用以及進(jìn)行海洋水動(dòng)力環(huán)境數(shù)值模擬提供參數(shù),同時(shí)也為該地區(qū)