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大亚湾水体后向散射比率的光谱变化

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水下光谱漫射衰减系数遥感反演解读

水下光谱漫射衰减系数遥感反演解读

水下光谱漫射衰减系数遥感反演朱乾坤，何贤强，毛志华，龚芳卫星海洋环境动力学国家重点实验室，杭州３１００１２摘要：光谱漫衰减系数是水体表观光学量随深度变化的反映。

到目前为止，国际上对水下光谱漫射衰减系数的遥感反演模式研究的还不够深入，而对水下光谱漫射衰减系数遥感反演研究得更少。

目前反演水下光漫射衰减系数均采用建立实测数据基础上的波段比值法。

少数的科学家利用Ｍｕｅｌｌｅｒ（２００２）的算法从遥感数据（ＳｅａＷｉＦＳａｎｄＭｏＤＩＳ）反演水下光漫射衰减系数。

本文在ＺｈｏｎｇｐｉｎｇＬｅｅ（２００２）水体固有光学量半分析遥感算法的基础上，建立了水下光谱漫射衰减系数的半分析遥感反演模型。

利用１９９９年在南海测得的水下光场剖面数据进行验证，结果表明七个波段（４１２ｎｍ，４４３ｎｍ，４９０ｎｍ，５１０ｎｍ，５２０ｎｍ，５５５ｎｍ和５６５ｎｍ）的平均相对误差分别为：１５．４％，１２．６％，１３．３％，１０．２％，１１．９％，９．８％，１０．３％，说明本文建立的水下光谱漫射衰减系数反演模型是可行的。

由于上述实测数据均为清洁一类水体数据，对二类水体的适用情况还需要进一步检验。

关键词：光谱漫射衰减系数，海洋水色遥感，半分析模型前言光谱漫衰减系数是水体表观光学量随深度变化的反映。

对不同类型的海水光谱漫衰减系数的值是随着光谱的波长变化而变化。

对于沿海水体，光谱漫衰减系数的值随着光谱波长从４００ｎｍ到５５５ｎｍ的增加会明显的减少；而随着光谱波长从５５５ｎｍ到７００ｎｍ的增加而增加。

对于大洋水体，光谱漫衰减系数的值很小。

对于不同类型的海水，同一波长的光谱漫衰减系数变化很大。

如当波长为４１２ｎｍ时，光谱漫衰减系数的范围为０．０１６ｍ～一１．３４１聊～，而波长为５５５ｒ珈时，光谱漫衰减系数的值相差可达到５０倍。

到目前为止，国际上对水下光谱漫射衰减系数的遥感反演模式研究的还不够深入，而对水下光谱漫射衰减系数遥感反演研究得更少；目前反演水下光谱漫射衰减系数均采用建立实测数据基础上的波段比值。

高光谱遥感与我国内陆水质监测

高光谱遥感与我国内陆水质监测


经验方法一般通过建立遥感数据与地面监测的水质参数值之间 的统计关系来外推水质参数值，水质遥感初期使用的宽波段数据 多采用这种方法，不过这种方法建立的水质参数与遥感数据之间 的关系往往缺乏理论依据，因而通用性差。 半经验方法是随着高光谱遥感在水质监测中的应用而发展起来 的，它是将已知的水质参数的光谱特征与统计模型结合，往往只 适用于一定的条件，应用于不同季节或地域的水体时往往需要进 行参数校正。 分析方法是建立在水中辐射传输模型基础上的，其物理意义明 确、适用性强、反演精度高，而且可以同时反演几种水质参数， 是当前内陆水体水质参数反演算法的发展趋势。
利用实验室内的分光光度计可以对采集的水样的固有光学量进行测 量分析‘”。可以直接测量的参数有：CDOM吸收系数acdom、总悬浮 物吸收系数ap、非色素悬浮物吸收系数ad、总悬浮物光束衰减系数 cp；间接计算的参数有：浮游植物色素吸收系数aph、总悬浮物散射 系数bp。16个采样点的平均的吸收和散射系数如图3所示。
地信091 刘萌
140912119
我国内陆淡水资源的紧缺以及水质污染问题已经引起 国家和社会的高度重视。水质监测是水质评价与水污 染防治的主要依据，随着水质污染问题的日益严重， 水质监测的意义愈显重大。尤其是内陆水体，其水质 影响到人们的生产和生活，因而准确高效的水质监测 显得尤为重要。作为一种重要的监测手段，遥感技术 以其独特的优势为水质监测开辟了新的途径，可以实 现水质大范围、快速、低成本、周期性动态监测。
R(0-)=f0 bb/(a+bb)+f1
计算得到的16个采样点对应f0和n以及线性相关系数如表1所示：
3.拟合的R(0-)和测量的R(0-)的比较 我们以1号点和2号点为例，比较拟合的R(0-)和水面测量R(0-)。从表l 中可以看出，2、8、9、ll、14、16号点的相关系数比较小。造成这些 点的线性相关系数比较小的主要原因是；由于水面光谱测量点和水体采 样点相差几米．而刚好这相差的几米导致二者的水体光学特性产生较大 的差异。构建生物光学模型要求水面光谱测量的水体和采样的水体相对 应，因而在建立模型时有必要排除2、8、9、1I、14、16这6个点。
基于FTF_T_R法的水体后向散射系数测量方法研究

基于FTF_T_R法的水体后向散射系数测量方法研究

第30卷第2期2011年6月海洋技术OCEAN TECHNOLOGYVol.30，No.2Jun，2011基于FTF/T-R法的水体后向散射系数测量方法研究杨安安1，周虹丽1，陈利博2，朱建华1（1.国家海洋技术中心，天津300112；2.大连海洋大学，辽宁大连116023）摘要：文章给出了一种利用FTF/T-R方法的操作原理并结合算法获得水体悬浮颗粒物后向散射系数的方法。

通过该方法对藻类样品和悬浮泥沙样品的后向散射系数进行测量，样品的转移效率超过92.2%，悬浮泥沙样品后向散射系数光谱曲线呈现幂指数曲线特征。

利用该方法对标准颗粒物进行测量，其实际测量值与理论计算值的对比结果显示：380～480nm波长范围内，两者的相对标准偏差为21%，480～565nm两者的相对标准偏差为9.7%，565~ 680nm实测值大于理论值，证明该方法对于测量水体后向散射系数是一种可行的方法。

关键词：后向散射系数；FTF/T-R法；悬浮颗粒物中图分类号：TP722.4文献标志码：A文章编号：1003-2029（2011）02-0022-06水体吸收系数和散射系数是水体固有光学特性中的重要参数。

其中后向散射部分的光线透过水面形成离水辐亮度，是遥感传感器获取水体信息的来源和物理基础，是生物光学模型的重要输入参数。

其大小与水体中各组分的浓度、悬浮颗粒物的形状、大小有关。

目前对水体吸收系数的研究较多，而专门针对水体后向散射光学特性的研究相对较少，且主要针对光学特性受浮游藻类主导的海洋一类水体进行。

因此有必要对该参数进行深入研究，以便更为准确地定量化表达水体光学特性，为更好地建立固有和表观量之间的桥梁奠定基础。

理论上水体中悬浮物后向散射系数是无法直接测量得到的，目前获取水体后向散射系数的方法主要有以下几种：）（1）试验现场直接测量法，即利用现有的水体光学测量仪器（Hydroscat，AC-9,BB9,HS-6等）对水体后向散射系数进行直接或间接测量得到，但该方法只能对特定角度、特定波段的后向散射进行测量，因此对后向散射光学特性的影响因子的分析有一定的局限性；（2）基于物理模型的方法，首先利用颗粒物的散射理论计算得到水体颗粒物的散射系数，在利用后向散射概率函数得到水体中颗粒物的后向散射系数，该法前提是认为颗粒物均匀，受颗粒物形状、折射系数、粒径分布影响较大。

大亚湾基于围隔生态实验的水体微生物多样性的DGGE图谱分析【开题报告】

大亚湾基于围隔生态实验的水体微生物多样性的DGGE图谱分析【开题报告】

3．课题进度计划
2011年10月 定选题，确定相关资料
2011年11月-2012年12月 撰写开题报告与开题
2012年1月-2012年2月 集资料，开展研究，形成写作提纲
2012年3月 深入研究形成论文初稿
2012年4月 论文修ingerode F,Goebel U B,Stackebraandt E.Determination of microbial diversity in e nvironmental samples:pitfalls of PCR-based rRNA analysis[J].FEMS Microbiol Rev,1997,21(3):213-229
[2] Omar N B,Ampe F.Microbial community dynamics during production of the Mexican femented maize dough pozol[J].App Environ Microbiol,2000,66(9):3664-3667
本课题预期目标在于通过PCR-DGGE技术对大亚湾基于围隔生态实验海水样品的细菌群落结构进行分析，获得细菌菌群的DGGE基因指纹谱及类群组成。以此分析大亚湾围隔生态实验水体环境中微生物的多样性及优势菌种，通过先进、快速的分子生态学检测技术得出的可靠的检测结果可为大亚湾环境修复提供理论依据。
本课题研究方案是将大亚湾围隔生态实验的海水样品过滤到硝酸纤维素膜上，以该滤膜为研究对象，通过适当的方法提取DNA，并采用16SrDNAV3-V5区通用引物PCR扩增目的片段，将610bp片段的PCR产物分别用变性梯度为40~60%的平行胶检测，得到DGGE图谱，通过分析比较大亚湾不同处理条件和不同时间的围隔中水体微生物的多样性vgy。
用分析模型方法反演水体叶绿素的浓度_李云梅

用分析模型方法反演水体叶绿素的浓度_李云梅


Ab stract: Ch lorophy ll con cen tration is an importan t index for eva luating water qu ality . To make the inversion of rem ote sen sing more accu rate and m ore reality , it is s ignifican t to bu ild analy tic mode l for si m u la ting water R (0 ), and by the analytic m odel to inverse ch lo rophyll concen tration. 18 poin ts in T aihu lake were chosen, and at those po in ts, the spectra of the w ater and water ch lorophy ll concen tration were m easured at th e sa m e time in June, 2004 . The si m u lation mode l o f R (0 ) was bu ilt u sing Go rdon mode l, and the ch lorophyll concen tra tion was inversed u sing op tim ization m ethod. Th e corre lation of measu red and inversed R (0 ) is 3 0.99. W hen the ch lorophyll concen tration is h igher than 30mg / m , th e relative erro r of inve rsed value is less than 20%. Then, the ch lorophy ll concentration is inversed by th is m odel for seven measu red sa m p les in Ju ly, 2004. The correlation ofm easu red and inversed R (0 ) is 0.94. And the relative error of the m ajo rity poin ts is less than 60%. K ey word s: analytic model;water;ch lorophy ll concen tration; R (0 )
水体红波段反射光谱对叶绿素浓度变化的响应

水体红波段反射光谱对叶绿素浓度变化的响应

红 波段 比值 算法 【波 长 的选 择 对 反 演 误 差 的 影 响 ， 现 叶绿 ｝ １ 发
峰波长随叶绿素浓度的变化规律。本研究 结果有助于识 别水 体红波段光谱本质特征 、改进利用红波段 的叶绿素遥感反演
算 法 ， 区 分 藻类 叶 绿 索 的红 光 反 射 峰 和荧 光 峰 奠定 基 础 。 为
藻类颗粒物的吸收和后向散射系数 ，根据前 向辐射 传输 模型模拟水面 以 ｔ遥 感反射率 ，分析 ｒ藻类１ 绿 素 １ － ｆ
红光 峰 强 度 和 波 长化 置 随 浓 度 的变 化 规 律 。 果 发 现 ： 绿 素浓 度 为 １ ５ ｇ・Ｌ 时 ， 光 峰 强 度 和 叶绿 结 叶 ～ Ｏ 红 素浓 度 譬 较 好 的 线性 关 系 ， 叶 绿 素 浓度 的增 加 ， 性 天 系越 来 越 小 明显 。当叶 绿 索 浓 度 为 １ １０ ０ ｇ・ 随 线 ～ ０ Ｌ 时 ， 呈 现较 好 的对 数 关 系 ； 叶绿 素 浓 度 的 增 加 ， 波段 反 射 峰 波 长 位 置 按 对 数 规 律 逐 渐 向 长波 方 向 则 随 红 移 动 ，不 水 色 组 分 的水 体 ， Ｉ绿 素 在 红 波段 的光 谱 反 射 特性 随浓 度 的 变 化规 律 是 一 致 的 ； 外 ．对 比研 其１ ｛ 此 究 硅示 红 波 段 反 射峰 特 征 不 同 于荧 光 光 谱 。
引 青
Ｈ绿 素足二类水体 水色反演的主要水 质参数之一。水体 １ 组分 Ｉｎ 绿素浓度的遥感反演取决于叶绿素、有色可溶性 有 ｛１ Ｉ１
机物及ｒ 藻类 颗粒 物 的 吸 收 和后 向散 射 特 悱 经 典 的表 层 水
｝前 ，许多学 者 尝 试 对 水体 藻 类 叶绿 索在 红 波段 的 荧光 ｌ ｊ
遥感地学分析-第2章-水环境遥感

遥感地学分析-第2章-水环境遥感

❖ 在热红外，晚上比陆地地物亮，白天则相反。 ❖ 在微波雷达中回波强度因镜面反射而很小。
12
2.2单水击环此境处遥编感辑物母理版机标理题样式
❖ 对于自然水体，反射波谱受水自身光学特性影响外， 还受水体内组分，如浮游生物、叶绿素、泥沙及其 他物质的影响，这些不同组分浓度的增加，往往使 水体反射率升高。
3
单击此2处.1编水辑环母境版概标述题样式
❖水环境遥感监测多是对地表各种水体进行 空间识别、定位、及定量计算面积、体积 或模拟水体动态变化。
❖随着遥感基础研究的进展，对水体本身的 光谱特性有了深入研究，同时进行许多水 质光谱数据测试。对水体的遥测也转换到 水体属性特征参数的定量测定，如水深的 控制、悬浮泥沙浓度的测定、和叶绿素含 量的测定，以及污染状况的监测等。
分占总入射辐射的比例。 ❖ 纯水光谱吸收特性：
▪ 纯水对光的散射源于水分子密度的涨落和极性 水分子的取向的不均一性。
▪ 纯水分子间的相互作用远远大于空气分子间的 相互作用；
▪ 纯水的散射系数与波长的-4.32次方成正比。

2.2单水击环此境处遥编感辑物母理版机标理题样式
（2）浮游植物的吸收和散射特性 指水表层普遍存在的、微小的、自由漂浮的有机 体。 是水体中食物网的基础，对全球的碳循环起重要 作用。 水生环境中的浮游植物有成千上万种，有不同大 小、形状和生理特征，并且其种类、浓度随空 间和时间的变化而变化。
虑到信噪比和自然水体中黄色物质对紫外光的 消减，可考虑用350nm或更短的波长。 对黄色物质和浮游植物色素吸收的研究，常采 用440nm，这是由于黄色物质和浮游植物色 素在蓝光处吸收产生重叠的原因。
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单2击.2此水处环编境辑遥母感版物标理题机样理式
水下光谱漫射衰减系数遥感反演解读

水下光谱漫射衰减系数遥感反演解读

水下光谱漫射衰减系数遥感反演朱乾坤，何贤强，毛志华，龚芳卫星海洋环境动力学国家重点实验室，杭州３１００１２摘要：光谱漫衰减系数是水体表观光学量随深度变化的反映。

到目前为止，国际上对水下光谱漫射衰减系数的遥感反演模式研究的还不够深入，而对水下光谱漫射衰减系数遥感反演研究得更少。

目前反演水下光漫射衰减系数均采用建立实测数据基础上的波段比值法。

少数的科学家利用Ｍｕｅｌｌｅｒ（２００２）的算法从遥感数据（ＳｅａＷｉＦＳａｎｄＭｏＤＩＳ）反演水下光漫射衰减系数。

本文在ＺｈｏｎｇｐｉｎｇＬｅｅ（２００２）水体固有光学量半分析遥感算法的基础上，建立了水下光谱漫射衰减系数的半分析遥感反演模型。

利用１９９９年在南海测得的水下光场剖面数据进行验证，结果表明七个波段（４１２ｎｍ，４４３ｎｍ，４９０ｎｍ，５１０ｎｍ，５２０ｎｍ，５５５ｎｍ和５６５ｎｍ）的平均相对误差分别为：１５．４％，１２．６％，１３．３％，１０．２％，１１．９％，９．８％，１０．３％，说明本文建立的水下光谱漫射衰减系数反演模型是可行的。

由于上述实测数据均为清洁一类水体数据，对二类水体的适用情况还需要进一步检验。

关键词：光谱漫射衰减系数，海洋水色遥感，半分析模型前言光谱漫衰减系数是水体表观光学量随深度变化的反映。

对不同类型的海水光谱漫衰减系数的值是随着光谱的波长变化而变化。

对于沿海水体，光谱漫衰减系数的值随着光谱波长从４００ｎｍ到５５５ｎｍ的增加会明显的减少；而随着光谱波长从５５５ｎｍ到７００ｎｍ的增加而增加。

对于大洋水体，光谱漫衰减系数的值很小。

对于不同类型的海水，同一波长的光谱漫衰减系数变化很大。

如当波长为４１２ｎｍ时，光谱漫衰减系数的范围为０．０１６ｍ～一１．３４１聊～，而波长为５５５ｒ珈时，光谱漫衰减系数的值相差可达到５０倍。

到目前为止，国际上对水下光谱漫射衰减系数的遥感反演模式研究的还不够深入，而对水下光谱漫射衰减系数遥感反演研究得更少；目前反演水下光谱漫射衰减系数均采用建立实测数据基础上的波段比值。

海洋温度锋区后向散射系数仿真与特性研究

海洋温度锋区后向散射系数仿真与特性研究

收稿日期:2018 - 09 - 07
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制③表面辐聚流对短波的抑制作用。对 于 温 度 锋 而 言 ，锋区 海 水 温 度 的 强 烈 变 化 是 其 主 要 特 征 ，因 此 研 究 温 度 锋 区 后 向 散射系数特性主要基于第二种机制。
对 于 海 洋 温 度 锋 探 测 来 讲 ，目 前 大 多 数 探 测 方 法 基 于 红 外遥感的海表面温度数据，而 红 外 遥 感 易 受 天 气 条 件 限 制 。 陈标等[1]利 用 SAR图 像 进 行 了 海 洋 锋 探 测 的 研 究 ,较 好 地 实现了对海洋锋的检测，但 其 基 于 S AR 图 像 亮 度 ，多采用边 缘 检 测 等 图 像 处 理 方 法 ,未 利 用 后 向 散 射 系 数 (7°这一重要 物理量。
Research and Simulation of Backscattering Coefficient Characteristic Across Ocean Thermal Fronts
ห้องสมุดไป่ตู้
XU Su - q in , LI Ting - ting, CHEN J ie , YU Zhen - tao
zone helps tosimulate theocean frontsinSAR images betterand lays the theoreticfoundationforocean frontdetection by active radar. K E Y W O R D S ：Ocean thermal front；Backscattering coefficient；Friction wind speed；Simulation
第36卷 第 10期 文章编号：1006 -9348(2019)10 -0214 -05
距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算
在源发辐射成像水体时，距离很重要。

近处的距离可以获得更好的成
像效果，因此，距离水体后向散射光能量分布计算变得非常关键。

针
对此，我们在下文中简要阐述一下距离水体后向散射光能量分布计算
的有关探究，以供学习参考：
（一）光学参数的计算
1. 光衰减系数：距离水体后向散射光能量分布的计算中，首先需要测
定源发辐射的光的衰减系数，即测量源发辐射光发出后，水体内渗透
的辐射能量损耗情况。

2. 能量分布函数：其次，计算距离水体后向散射光能量分布，需要采
用Radiance或者是Irradiance函数。

Radiance函数模拟光源射出后，在
源发和接收机之间的扩散状态，而Irradiance函数则对光源扩散的状态
进行描述。

（二）后向散射光能量测量
1. 水平方向测量：距离水体后向散射光能量分布的测量，首先需要测
量水平方向上的后向散射能量分布，如果采用水平方向的距离，需要
测算水体表面到光源的距离L1，以及探测器位置到水体表面的距离L2。

2. 垂直方向测量：同时，如果采用垂直方向的距离，还需要测量探测器距离水体表面的距离L3，以及光源到探测器的距离L4。

然后计算变化率，即质量散射比等，完成距离水体后向散射光能量分布计算。

（三）结论
从上述内容可以看出，距离水体后向散射光能量分布的计算，是实现源发辐射成像水体时的一个重要关键步骤，而且，采用不同的距离方式，测量能量分布过程中也是有所差异的。

完成距离水体后向散射光能量分布的计算，就能够推导出水体表面的辐射能量变化率或者质量散射比等，实现更完善的源发辐射成像。

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算随着光学技术的发展，研究人员开发出了一种有效的技术，即可以扫描水体表面的激光成像，从而测量水中分布的光能量。

这种技术可以提供一种实时获取水下环境信息的方法，从而支持水下监测和分析。

然而，这项技术需要计算水体表面后向散射光能量分布，以便获得更准确的结果。

激光成像水体后向散射光能量分布计算是一种复杂的仿真计算，主要由试验数据、仿真计算和实验验证组成。

首先，要选取合理的光源和水体表面材质，本实验使用激光作为光源，水体表面材质采用非导体材质。

然后，需要构建试验系统，并且进行实验测量，测量水体表面的后向反射能量分布。

接下来，利用获得的实验观测数据，通过仿真计算，得到光能量在水体表面上分布的准确状态，以便比较实验和仿真计算结果的差异。

最后，使用实验和仿真计算结果进行比对，得出激光成像水体后向散射能量分布的精确状态。

激光成像水体后向散射光能量分布的计算，有助于更加准确地测量水下光照度，可以更好地评估海洋水体环境，改善水体质量监测技术，提高水体环境评估的准确性。

这种技术可以更好地应用于渔业科学研究，监测水生动植物生物分布，研究可持续开发策略，等等。

因此，计算激光成像水体后向散射光能量分布具有重要意义。

在实际应用过程中，计算激光成像水体后向散射光能量分布的过程包括：（1）给定海洋水体环境参数；（2）准备激光源和光谱仪；（3）计算光源和海水表面散射后的照度分布特征；（4）通过仿真计算，获得海水表面的精确照度分布；（5）使用实验和仿真计算结果进行比对，得出精确的激光成像水体后向散射光能量分布结果。

在建立激光成像水体后向散射光能量分布计算模型时，需要考虑光源和反射表面的选择，提前准备实验所需的设备，并进行仔细设计实验以测量出水体表面的精确照度分布。

实验结果可以与仿真计算进行对比，以确定计算结果的准确性。

总之，激光成像水体后向散射光能量分布的计算是一项复杂的，但又重要的工作，它有助于更准确地测量水下环境并实施相关的评估。

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征郑文迪;周雯;曹文熙;王桂芬;邓霖;徐文龙;许占堂;李彩;蔡建南【摘要】颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution,PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系,影响着海洋生态环境和水体光学特性等.文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据,研究了南海海盆海域PSD的分布特征.研究发现,幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD,对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95.PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27,7.65],均值为3.93±0.56.南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近,但高于海湾等表层水体的ξ均值.ξ能较好地表征颗粒物平均粒径DA的大小,两者存在明显负相关关系,即ξ值越高,DA越小;反之,DA越大.通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据,发现PSD剖面分布特征如下:1)表层水体的ξ值相对较高,且DA值相对较低,推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致;2)ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer,SCML)中,并伴随DA极大值层的出现,其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加;3)弱光层中的ξ值较SCML中的高,但略低于表层的ξ值,而DA则位于表层与SCML的DA之间,这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关.PSD特征影响着海水的固有光学特性,分析发现:由于SCML 中的叶绿素浓度增加,颗粒物散射系数(bp(532))和颗粒物后向散射系数(bbp(532))也相应呈现显著增加的趋势.弱光层中的平均bp(532)与平均bbp(532)最小.ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性,Boss等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值.【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】12页(P74-85)【关键词】南海海盆;颗粒物粒径分布;PSD斜率;平均粒径;光学特性【作者】郑文迪;周雯;曹文熙;王桂芬;邓霖;徐文龙;许占堂;李彩;蔡建南【作者单位】热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州510301;中国科学院大学,北京 100049;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;河海大学海洋学院,江苏南京 210098;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;中国科学院大学,北京100049;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州510301;中国科学院大学,北京 100049;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州 510301;近海海洋环境科学国家重点实验室(厦门大学),福建厦门 361005【正文语种】中文【中图分类】P733.3;P734.23;P735.52海水中的颗粒物主要分为有机颗粒物与无机颗粒物, 其中有机颗粒物主要包括浮游植物及其碎屑。

水体及悬浮物的光谱测定与试验分析

水体及悬浮物的光谱测定与试验分析吴兵;汪金花;曹兰杰;郭云飞【摘要】水体类型及悬浮物遥感监测是水环境监测重要指标之一.该项研究通过便携式光谱仪采集了纯净水、河水和海水3种水体的光谱曲线,对观测数据进行平滑、取均值、包络线去除等预处理后,对比分析水体悬浮物、光谱测量方式、水体含沙量对水体光谱曲线反射率的影响.数据分析采用了光谱角和曲线拟合方法的图形匹配和定量分析,对比了不同水体在光谱区间的变化规律.实验结果表明:有悬浮物的水体反射率低于无悬浮物水体的反射率;垂直测量的光谱曲线与倾斜测量的光谱曲线走向大致相同;随着泥沙含量的增加水体的光谱反射率逐渐降低.3种水体在可见光区间光谱差异明显,在近红外光谱区间反射曲线趋势一致.%Water type and the remote sensing monitoring of suspended matter are important indicatorsof water environment monitoring.The curve of spectra of purifiedwater,river water and sea water were collected with portable spectrometer,and the impact of suspended matter concentration in water was analyzed.The effect of different types of suspended solids,spectral measurement and the sediment concentration in water body on the curve of spectral reflectance of water after the pretreatment of data were compared,including take the mean number and continuum-removaletc.The method of graphic matching and quantitative analysis were used,and the changing rules of different type of water in spectral range were compared.The experimental results show that the reflectivity of water with suspend solids is lower than that of water without suspend solids.The curvesofspectra of vertical and tilt measurement are similar,the trend ofare properly the same.The spectral reflectivity of water decreases with the increase of content of sediment in water.The three types of water have definitely different spectra in visible light section,but they have the nearly same reflectivity curves in near infrared spectra.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】9页(P66-74)【关键词】水体;光谱曲线;光谱特征;光谱匹配【作者】吴兵;汪金花;曹兰杰;郭云飞【作者单位】华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210【正文语种】中文【中图分类】X832在水体的水质参数中，悬浮物的含量是最重要的元素之一，其中泥沙的含量会对水体的透明程度、浑浊程度、水体所呈现出来的颜色等光学性质起着至关重要的作用[1]。

大亚湾核电基地周围海洋生物中110mAg水平分析

大亚湾核电基地周围海洋生物中110mAg水平分析摘要：本文分析了大亚湾核电基地运行以来海洋生物中110mAg的历年变化趋势。

监测结果表明，珍珠贝、牡蛎和海藻等海洋生物中110mAg的含量与大亚湾核电基地液态流出物中110mAg排放量成一定的正比关系。

关键词：110mAg 放射性流出物海洋生物1 前言自1994年大亚湾核电基地投入运行以来，广东省环境辐射监测中心（GERC）依据有关法规对大亚湾核电基地外围环境辐射水平进行连续的监督性监测。

110mAg主要来源于核电站运行过程中反应堆燃料芯块内的裂变过程中其他材料受照产生的活化产物以及液体放射性流出物，由核电站废液排放系统排出。

废液中核素110mAg所占份额较大，且110mAg在海洋生物中具有高积累和长生物半排出期，因此110mAg的行为是核电站常规监测的重点之一。

本文根据大亚湾核电基地放射性流出物中110AmAg年排放量（见表1），以及GERC多年来对海洋生物中110AmAg 的含量的监测结果，分析了大亚湾核电基地周围海洋生物中110mAg水平。

2 监测方法2.1 测量仪器本文数据由GMX-50220-S HPGeγ能谱仪和GMX30P4-76HPGeγ能谱仪进行测量，γ谱仪由美国ORTEC 公司生产，其主要技术指标见文献[1]、[2]，测量依据标准为GB11713-89和GB11743-89。

2.2 布点放射性监测主要在西大亚湾海域，特别关注核电站液体总排放口附近的海产品。

牡蛎和珍珠贝对110mAg浓集系数较大，马尾藻能较迅速地吸附水体中的溶解态110mAg，其含量与周围水体含量也有较好的直线相关性[3]，因此选择珍珠贝、牡蛎和马尾藻作为110mAg环境监测的指示生物。

按照大亚湾核电基地监督监测方案[4]，GERC对海洋生物包括珍珠贝、牡蛎和马尾藻等（1～2次/a）进行了长期监测。

2.3 样品处理马尾藻洗净凉干，海洋生物样取可食部分，生物样品在烘箱中105℃烘干后，于快速程序灰化炉450℃灰化。

海洋悬浮粒子的光学后向散射率特性研究

海洋悬浮粒子的光学后向散射率特性研究
林宏;董天临;马泳;艾青
【期刊名称】《大气与环境光学学报》
【年(卷),期】2008(3)1
【摘要】后向散射率不仅是机载激光雷达探测海水后向散射信号的重要参量,也是海洋悬浮粒子重要的光学特性,根据米氏散射理论及其散射相函数计算公式,推导出了海洋悬浮粒子后向散射率的计算公式。

通过对海水中的藻类粒子和悬浮泥沙颗粒散射相函数的分析,获取这两类主要海洋悬浮粒子各自的后向散射率,并进一步分析了后向散射率与粒子半径和波长的关系。

仿真计算结果表明,当探测波长一定时,藻类粒子的后向散射率随粒子半径的增大而增大,而悬浮泥沙颗粒的后向散射率随粒子半径的增大而减小;当粒子半径一定时,藻类粒子和悬浮泥沙颗粒的后向散射率均随探测波长的增大而增大。

【总页数】7页(P65-71)
【关键词】海洋光学;后向散射率;散射相函数;米氏散射
【作者】林宏;董天临;马泳;艾青
【作者单位】华中科技大学电子与信息工程系武汉光电国家实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O436.2
【相关文献】
1.可测大气悬浮粒子和云层后向散射的机载CO2相干激光雷达 [J], 李路明
2.黄东海海区悬浮颗粒物后向散射系数和后向散射比的空间分布规律研究 [J], 李敏敏;李铜基;朱建华;叶虎平
3.基于多极化后向散射系数的海洋悬浮物反演研究 [J], 李致博;刘湘南;李露锋
4.渤海近岸水体悬浮颗粒物对后向散射特性的影响研究 [J], 姜玲玲;段家辉;王林;陈艳拢;高思雯;郭翔宇
5.光学后向散射法在海洋现场探测无机悬浮颗粒物质的应用研究 [J], 夏达英;王振先;张士魁
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厦门湾溶解有机物的三维荧光光谱特征及其来源解析


厦门湾溶解有机物的三维荧光光谱特征及其来源解析
２， 林 辉１， 郭卫东１ ，徐 静１，胡明辉１
１ ． 厦门大学海洋与地球学院，福建 厦门 ３ ６ １ ０ ０ ５ ２ ． 国家海洋局第三海洋研究所，福建 厦门 ３ ６ １ ０ ０ ５
摘 要 利用三维荧光光谱 平行因子分析 （ 技术，研究了 ２ Ｅ Ｅ Ｍ Ｐ Ａ Ｒ Ａ Ｆ Ａ Ｃ） ０ ０ ９ 年春、秋季厦门湾有色溶 解有机物（ 的荧光组分特征，并利用主成分分析方法对影响该海域 Ｃ Ｃ Ｄ ＯＭ） Ｄ ＯＭ 分布的主控因素及其相对 ， ） 及 ２ 个类蛋白质组分 （ 贡献进行了解析。厦门湾 Ｃ Ｄ ＯＭ 中含有３个类腐殖质荧光组分 （ Ｃ １ Ｃ ２和 Ｃ ５ Ｃ ３和 ） 。所有类腐殖质组分之间、以及所有类蛋白质组分之间均有很好的相关性，表明同一类型的荧光组分具 Ｃ ４ 有相似的来源属性及地球化学行为。类腐殖质组分的高值区分布在九龙江河口区上游，而类蛋白质组分的 高值区则位于厦门西海域北部，低值区都位于东部的厦金海域。排污口附近的局部海域存在污染输入的贡 献。对荧光组分进行的主成分分析结果显示，陆源径流输入是厦门湾水体中 Ｃ Ｄ ＯＭ 荧光组分的主要来源； 海区现场生物活动的贡献不大。这表明对 Ｐ Ａ Ｒ Ａ Ｆ Ａ Ｃ 识别的荧光组分进行主成分分析，有助于实现对水环 境中 Ｃ Ｄ ＯＭ 的不同来源及其相对贡献率的定量解析。 关键词 有色溶解有机物；三维荧光光谱；平行因子分析；来源解析；厦门湾 中图分类号： ： ／ （ ） Ｏ ６ ５ ７ ． ３ Ａ 犇 犗 犐 １ ０ ． ３ ９ ６ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ ０ ５ ９ ３ ２ ０ １ ３ ０ ２ ０ ４ ０ ４ ０ ５ 文献标识码： ｊ
第２期 光谱学与光谱分析
４ ０ ５

近20年来大亚湾生态环境的变化及其发展趋势

近20年来大亚湾生态环境的变化及其发展趋势
近20年来大亚湾生态环境的变化及其发展趋势
依据中国科学院南海海洋研究所大亚湾海洋生物综合实验站20a 来获得的大量现场观测数据和资料,对大亚湾生态环境和变化趋势进行了分析.其变化主要表现在:由贫营养状态发展到中营养状态,局部海域已出现富营养化的趋势,N/P比的平均值由20世纪80年代的1/1.5上升到近年的大于50,大亚湾营养盐限制因子由80年代的N限制过渡到目前的P限制;生物群落组成明显小型化,生物多样性降低,生物资源衰退.大亚湾具有珊瑚礁、红树林、岩礁等多种海岸类型,但近年出现了石珊瑚白化现象,珊瑚礁群落的优势种发生了改变,在大亚湾的澳头港附近水域多次发生赤潮.这些研究结果表明大亚湾生态系统正经历着快速的退化过程.
作者：王友绍王肇鼎黄良民作者单位：王友绍(中国科学院热带海洋环境动力学重点实验室,广东,广州,510301;中国科学院大亚湾海洋生物综合实验站,广东,深圳,518121)
王肇鼎(中国科学院大亚湾海洋生物综合实验站,广东,深圳,518121) 黄良民(中国科学院热带海洋环境动力学重点实验室,广东,广州,510301)
刊名：热带海洋学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF TROPICAL OCEANOGRAPHY 年，卷(期)：2004 23(5) 分类号：X171.1 关键词：大亚湾生态环境变化趋势。

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收稿日期：2009-05-06; 修订日期：2009-11-09。孙淑杰编辑 基金项目：中国科学院重要方向性项目(KZCX2-YW-215); 国家自然科学基金项目(40906022; 40606011; 40906021;U0933005) 作者简介：周雯(1982—), 女, 湖南省邵阳市人, 助理研究员, 主要从事海洋光学技术的研究。wenzhou@
目前, 遥感反演算法及水体辐射传输模拟等一 般还采用恒定的后向散射比率, 但后向散射比率在 不同海区间存在的差异性为这类算法带入很大的误 差。本文以 2007 年 5 月大亚湾浮标航次定点测量的 后向散射比率数据作为基础, 初步分析大亚湾水体 后向散射比率的变化量级及光谱形状, 为该海区光 场模拟及反演算法的建立提供研究基础, 同时也将 进一步分析该海湾后向散射比率变化的影响因素。
1 实验数据和方法
本文试验数据取自 2007 年 5 月 2—19 日大亚湾 浮标航次的测量数据, 试验站位定点在 114°32.29′E 和 22°35.02′N 附近, 如图 1 所示, 试验期间, 每日 于 10:00、12:00 和 15:00 定点进行现场光学测量及 试验采样, 测量水深固定为 0.7m 及水下 2.7m 两层。 本航次获取后向散射比率光谱数据共 160 组, 相匹 配的叶绿素 a 浓度数据共 105 组。
周雯等: 大亚湾水体后向散射比率的光谱变化
41
合。如 Twardowski 等[5]在 California 湾测量的 bbp 变 化范围在 0.002—0.3 之间; Boss 等[13]给出 Mid-Atlantic Bight 的 bbp 变化范围为 0.005—0.035; Chang 等[14]给 出 Santa Barbara 海峡的 bbp 范围 为 0.002—0.075;
ξ = γ + 3 − 0.5exp(−6γ )
(1)
颗粒物的平均折射率 n(bbp ,γ ) , 采用 Twardowski 等[5]基于 Mie 理论模拟建立的估算模型:
n(bbp ,γ )
=
1
+
0.5377+0.4867γ
bbp
2
[1.4676
+
2.2950γ
2
+
2.3113γ
4
]
(2)
2 结果和讨论
关键词: 后向散射比率; 光谱变化; 颗粒粒径分布; 颗粒折射率 中图分类号: P733.3 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2010)02-0039-07
Spectral variability of particulate backscattering ratio in the Daya Bay
40
热带海洋学报
Vol. 29, No. 2 / Mar., 2010
向散射比率和粒径分布建立了折射率估算模型。因 此, 水体后向散射比率研究得到越来越多的关注。
早期基于 Mie 理论的模拟分析结果, Ulloa 等[4] 认为后向散射比率的光谱较为平缓; MacDonald 等[6] 通过实测数据发现, California 湾水体的颗粒后向散 射比率波长间变化不到 10%; Chami 等[7]采用固定平 台获取的实测数据, 也发现黑海水体在 443nm、 490nm 和 555nm 波段的后向散射比率变化不到 4%, 但是部分数据也表明后向散射比率光谱的显著变化; Mckee 等[8]在研究 Irish 和 Celtic 海域水体时观测到 470nm 和 676nm 波段处后向散射比率的显著变化; Whitmire 等[9]基于 5 个航次数据的分析, 发现各航 次的后向散射比率光谱形状存在一定差异, 但后向 散射比率光谱变化性并不明显。
(1. 中国科学院南海海洋研究所热带海洋动力学重点实验室, 广东 广州 510301; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100039)
摘要: 采用 2007 年 5 月大亚湾浮标定点航次采集的生物-光学数据, 分析了大亚湾水体后向散射比率的光谱变化 及其影响因素。分析结果表明, 660nm 处后向散射比率变化范围在 0.0040—0.0245 之间, 均值为 0.0082±0.0032, 实 测后向散射比率光谱波段间的相对变化不超过 15%; 颗粒后向散射比率随着叶绿素 a 浓度增加呈减小的趋势, 高 叶绿素浓度显著对应较低的后向散射比率; 粒径是影响大亚湾水体后向散射比率的重要因素之一, 随着水体中 Junge 粒级斜率的增大, 颗粒后向散射比率显著增大; 折射率的变化也对后向散射比率产生一定影响, 类似的水体 粒径分布情况下, 浮游植物与非藻类物质相对贡献的变化将导致折射率的明显变化, 并将主导水体后向散射比率 的变化。
图 1 大亚湾浮标锚定站点(图中五星符号)示意图
Fig. 1 Location of the optical buoy moored station in the Daya Bay
2.1 颗粒后向散射比率的光谱变化 颗粒物散射 bp 与后向散射 bbp 间呈现出高分散性
的关系, 660nm 处 bp 和 bbp 间进行线性回归, 决定系 数 r2 仅达到 0.41, 如图 2 所示。颗粒物散射 bp 和后向 散射 bbp 的均值和偏差分别为 1.46±0.62m−1 和 0.0109± 0.004m−1。后向散射比率 bbp (λ) = bbp : bp 在 660nm 的 变化范围在 0.0040 和 0.0245 之间, 均值为 0.0082± 0.0032。该比率的变化范围与文献测定的范围基本吻
热带海洋学报 JOURNAL OF TROPICAL OCEANOGRAPHY
2010 年 第 29 卷 第 2 期：39−45 ;
大亚湾水体后向散射比率的光谱变化
周雯 1, 曹文熙 1, 杨跃忠 1, 王桂芬 1, 赵俊 1,2, 孙兆华 1,2, 许占堂 1,2
bp (λ) 的 比 值 即 为 水 体 颗 粒 物 的 后 向 散 射 比 率
bbp (λ) = bbp : bp 。 叶绿素 a 的浓度采用荧光法进行测量, 测量仪
器为 Turner-Design 10 型荧光光度计, 有关测量方法
详见文献[11]。
水体中颗粒物的 Junge 分布斜率 ξ 采用衰减光谱 斜率 γ 根据 Boss 等[12]给出的经验关系进行估算, 即:
水 体 的 后 向 散 射 系 数 bp (λ) 的 测 量 采 用 了 WetLabs 公司的 BB9 后向散射测量仪, 测量的波段
包括: 400、440、488、510、532、595、600、676、
715nm。由于仪器出厂定标偏差导致 400 和 440nm
两波段数据错误(与仪器研发者 Moore C 教授的私
Abstract: Variability of particulate backscattering ratio and its interpretation were examined using in-situ measurements performed during May 2007 in the Daya Bay. The results indicated that the particulate backscattering ratio values range between 0.004 and 0.0245, with a mean value of 0.0082±0.0032. There was some spectral dependence of the particulate backscattering ratio, and less than 15% variability between wavelengths was estimated. A global decreasing of particulate backscattering ratio with increasing chlorophyll concentration was visible, and the low backscattering ratios were observed in water with high chlorophyll concentration. Particle-size distribution slope was the main factor controlling the variability of particles backscattering ratio: The particle backscattering ratio increased with particle-size distribution slope. Average particle refractive index was another influencing factor. With similar particle-size distribution, the amount of non-pigment material relative to phytoplankton that was characterized by the variability of refractive index had a strong effect on particulate backscattering ratio. Key words: backscattering ratio; spectral variability; particle-size distribution; refractive index
现场水体的吸收和衰减采用 WetLabs 公司的 acs 进行测量, 仪器在航次开始和结束时均在实验
室进行了纯水标定, 自带的软件采用 CTD 同步记录
的温盐数据对测量结果进行了温盐校正, 散射校正 采用了假定近红外单波长 756.1nm 吸收值为零的方 法进行扣除[10], 校正后、已扣除纯水贡献的吸收光 谱 at-w (λ) 和衰减光谱 ct-w (λ) 分别在 400—700nm 波 段进行 1nm 插值, 两者之差得到了水体颗粒物的散 射光谱 bp (λ) 。