简介
(1)开发了水体透明度光谱与遥感模型:综合 490nm 处垂直漫衰减系数Kd(490)和光束衰减系数c(490)与遥感反射率关系,建立了基于双波段遥感反射率比值和潮汐系数修正的适用于近海岸海水透明度反演的半分析光谱模型。该模型只需要490nm与560nm 两个波段处遥感反射率即可完成透明度的反演。(2)开发了宽范围悬浮物浓度遥感模型:考察了21 个与MODIS 传感器相关的悬浮泥沙模型,选择其中的6 个模型进行校正和验证。研究中总共使用了60 个水体采样数据以及同步的光谱数据,悬浮泥沙浓度范围在5.8~577.2mg/l。选择其中40个样点校验。剩余的20 个样点用来验证。结果表明,对数比率模型精度最高( R^2=0.752,N=40)。(3)揭示了研究海域近五年生态健康降级的主要驱动力:基于2010-2013野外实验光谱数据,开发了近岸海域水质参数(透明度、悬浮物)等生态健康主要参数的遥感方法,并建立了权重模型;研究表明,雷州半岛西南沿岸海域近五年生态健康降级的主要驱动力分别为石油类(权重0.5)、悬浮物(权重0.4)和初级生产力(权重0.1);产生了雷州半岛西南沿岸海域生态健康变化的时空格局。(4)优化了近岸二类水体生物光学模型参数:采用模拟退火算法同时优化了悬浮物后向散射模型系数bbx 以及双向反射因子f/Q(N=43),并开发了生物光学正演模型(N=22)。文章优化的f/Q 为0.1049,悬浮物在参考波长531 nm 处后向散射系数bbx 为0.268×[TSS]^0.295。验证结果说明迭代优化的bbx 以及f/Q ,只需提供6 个波段的反射率就能够计算悬浮泥沙浓度,CDOM、叶绿素a 的浓度。(5)开发了综合生态健康权重模型:BI=0.5*S+0.1*P+0.4*TSS,式中:S 为石油含量归一化值,P 为初级生产力归一化值,TSS 为悬浮物归一化值。(6)研究了暴雨对徐闻珊瑚礁水质影响、分析了近10 年徐闻水质参数变化。根据遥感制图所得暴雨后的TSS 图像的变化,我们发现具有8 级风力的热带风暴苏迪罗袭港期间徐闻珊瑚礁地区的TSS 浓度相对于在无风暴条件大幅增加。研究发现,2005-2006 年,徐闻珊瑚礁自然保护区悬浮物浓度比较高,透明度低,水质污染较为严重,与这两年水体呈现亚健康相吻合。