【摘 要】
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浒苔是我国一种新型的海洋生态灾害,自2007年以来,连续8年爆发,给沿海地区造成不同的环境影响和经济损失.本文利用环境一号小卫星的CCD和EOSMODIS遥感数据,采用NDVI动态阈值法对2014年我国浒苔灾害进行监测.目的:从2007年开始,我国连续8年暴发由于大规模浒苔聚集形成的绿潮灾害.少量的浒苔聚集并不会对海洋环境产生直接的负面影响,但当大量浒苔漂浮于海面时会造成灾害性的后果.如遮蔽阳光,
【机 构】
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山东省科学院 海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266001
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浒苔是我国一种新型的海洋生态灾害,自2007年以来,连续8年爆发,给沿海地区造成不同的环境影响和经济损失.本文利用环境一号小卫星的CCD和EOSMODIS遥感数据,采用NDVI动态阈值法对2014年我国浒苔灾害进行监测.目的:从2007年开始,我国连续8年暴发由于大规模浒苔聚集形成的绿潮灾害.少量的浒苔聚集并不会对海洋环境产生直接的负面影响,但当大量浒苔漂浮于海面时会造成灾害性的后果.如遮蔽阳光,改变正常的水下光照及生物化学条件,引发水下生物活动的异常;大规模的浒苔暴发还会严重影响景观,干扰旅游观光和水上运动的进行.如2008年6月,浒苔对第29届奥帆赛造成了严重影响.在国外,浒苔暴发事件也时有发生.如芬兰湾、法国的大西洋海岸、墨西哥湾及菲律宾的马卡哈拉湾等.方法:漂浮的浒苔可用归一化植被指数NDVI进行识别.NDVI的计算公式为:NDVI=RINR-RREDE/RNIR+RRED,式中,RNIR和RRED分别为近红外、红光波段的反射率,分别对应EOS-MODIS的第1和2波段和环境一号CCD的第3和4波段.结果:基于ENVI 5.0和ArcGIS10.2对浒苔的分布、影响范围以及浒苔相对聚集密度进行了统计分析.浒苔主要分布在黄海海域,北到山东半岛荣成附近,南到长江口外海(见图1).在西南季风的影响下,大规模的浒苔向东北方向漂移.分布面积可以作为浒苔生产量的近似测度,但是大量浒苔并非浮在水面上,而是在水下,水面以下浒苔的遥感提取技术还有待开发.本研究利用的是光学遥感数据,卫星过境时,云、海雾等的存在也会减少观测到浒苔的机会.因此,浒苔实际分布面积可能比遥感监测的要大,如此大规模浒苔引起的生态效应也应重视.高空间分辨率的浒苔监测:2014年5月12日的HJ-1A/B CCD数据显示(见图2),长江口外的浑浊水体有斑块大小不等的浒苔出现,然而,采用同期分辨率为500 m的MODIS数据,或者其更为精细的250 m空间分辨率的数据,则无法从该区域监测处浒苔.其原因主要是:浒苔形成初期斑块较小,特别是浑浊水体本身较差的光学环境可能限制浒苔的快速生长;浑浊水体在可见光波段的反射新号较强,同样大小浒苔斑块与浑浊水体信息混合后,较清洁水体更难识别.当浒苔进入真光层深度较大的水体时,良好的光照条件有利于其快速繁殖,导致浒苔斑块快速增大,从而更易于被遥感探测到.结论:2014年夏秋季节,利用环境一号卫星的CCD和EOS-MODIS数据,基于NDVI方法对黄东海浒苔进行了监测.实践证明,卫星遥感技术是实现浒苔灾害大范围、同步、快速监测的有效技术手段,CCD数据被证明是浒苔监测的良好数据源.
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