南海水色遥感的主因子分析

南海海面风场和浪场季平均特征的卫星遥感分析南海海面的风场和浪场是无数渔民和航海家所熟悉的景象，也是影响人类和环境的重要力量。

因此，对南海海面风场和浪场的季平均特征的研究具有十分重要的意义。

近年来，随着卫星遥感技术的发展，利用卫星遥感观测南海海面风场和浪场的季平均特征已经成为可行的方法。

为了研究南海海面风场和浪场的季平均特征，我们采用了卫星遥感的技术，从卫星地面观测系统（GOS）获取了多普勒SAR数据，其中包括每月海面风场和浪场序列，以及气象要素信息。

要求定位准确度达到百米级，提供较高的空间分辨率。

使用卫星遥感观测技术获得的海面风场和浪场序列数据，我们进行了表示季节变化的分析，以研究南海海面风场和浪场的季平均特征。

结果显示，南海海面风场和浪场的季平均特征存在明显的季节变化。

体而言，在春季，海面风场和浪场的强度最弱，平均风速约为6m/s左右，南海海面的浪高也只有约1m左右；夏季，海面风场和浪场的强度较强，平均风速约为9m/s左右，南海海面的浪高约为2m左右；秋季，海面风场和浪场的强度也相当强，而平均风速约为9m/s左右，南海海面的浪高约为2m左右；冬季，海面风场和浪场的强度较弱，平均风速约为7m/s左右，南海海面的浪高也只有约1m左右。

此外，利用卫星遥感观测技术对南海海面风场和浪场的季平均特征进行分析，还发现有一些季节变化规律。

具体来说，南海海面风场和浪场季平均特征在北部最强，而在南部最弱；南海海面风场和浪场的月平均特征在深夜最强，而在白天最弱；南海海面风场和浪场的季平均特征在夏季较强，而对其他季节影响较弱。

值得一提的是，研究表明，南海海面风场和浪场的季平均特征不仅受南海邻近的季风的影响，还受到了西北太平洋的影响，以及海湾风的影响，这些都是影响南海海面风场和浪场的季平均特征的重要因素。

综上所述，利用卫星遥感观测技术，对南海海面风场和浪场的季平均特征进行了研究。

研究表明，南海海面风场和浪场的季平均特征存在明显的季节变化，且受到外界环境等因素的影响。

第27卷　第1期海洋环境科学V o l.27,N o.1 2008年2月M A R I N EE N V I R O N M E N T A L S C I E N C E F e b.2008海洋水色遥感大气校正算法研究进展杨建洪1,王　锦1,2,赵冬至1(1.国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023;2.大连水产学院,生命科学与技术学院,辽宁大连116023)摘　要:本文针对Ⅱ类水体的光谱特性和海洋现象的特点,综述了Ⅰ类水体及近岸Ⅱ类水体的主要大气校正算法,并介绍了各种算法的适应范围和优缺点。

通过对水色卫星传感器的技术发展现状的介绍,详细整理了目前主要卫星的大气校正算法,概述了Ⅱ类水体水色反演算法的研究现状和发展方向。

并根据我国近海的水体特点提出了水色遥感研究需要解决的关键问题。

关键词:水色遥感;近岸Ⅱ类水体;大气校正中图分类号:X87 文献标识码:A 文章编号:1007-6336(2008)01-0097-04R e v i e wo nt h e a t m o s p h e r i c c o r r e c t i o no f o c e a n c o l o r r e m o t e s e n s i n gY A N G J i a n-h o n g1,W A N GJ i n1,2,Z H A OD o n g-z h i1 (1.N a t i o n a l M a r i n e E n v i r o n m e n t M o n i t o r i n g C e n t e r,D a l i a n116023,C h i n a;2.L i f es c i e n c e s c o l l e g e,D a l i a nF i s h e r i e s U n i v e r s i-t y,D a l i a n116023,C h i n a)A b s t r a c t:I nt h i s p a p e r,a d e t a i l e d r e v i e wo nt h e m e t h o d s o f a t m o s p h e r i cc o r r e c t i o nf o r t h e c a s e1a n d2w e r e m a d e.T h e a n a l y s i s o fa d v a n t a g e s,d i s a d v a n t a g e s a n d a d a p t ab i l i t y w a s d o n e,a n d i t a p p l ic a t i o nw a s i n t r od u ce d i n C h i n a a n da b r o a d.T h e d e t a i l e dr e v i e wo nt h e d e v e l o p m e n t o f t h e c o l o r r e m o t e s e n s i n g w a s m a d e,a n dt h e m a i n m e t h o do f a t m o s p h e r i c s c o r r e c t i o n f o r s a t e l l i t e w a s i n t r o d u c e d b y n o w.B a s e d o n t h ew a t e r c h a r a c t e r i s t i c s,s o m e b e n e f i c i a l s u g g e s t i o n s o f t h em a r i n e o p t i c a l r e m o t es e n s i n g a p p l i c a t i o na r e d i s c u s s e d.K e y w o r d s:o c e a n c o l o r r e m o t e s e n s i n g;c a s e2w a t e r;a t m o s p h e r i c c o r r e c t i o n 水色(w a t e r c o l o r)是指太阳光经水体或海水散射后,可见光和近红外辐射计检测到的散射光的颜色。

南海北部海域叶绿素 a浓度时空特征遥感分析马翱慧;刘湘南;李婷;刘美玲【摘要】利用2007－2010年MODIS的L2级叶绿素a浓度产品作为数据基础，对叶绿素a浓度年平均和月平均数据进行分级分区处理，研究南海北部海域叶绿素a浓度时空分布特征及其与海洋环境因素的关系。

初步研究结果表明：2007－2010年在南海北部海域叶绿素a浓度的高值区（＞5.0 mg/m3）主要分布在广东省沿岸河流的入海口，分布范围在夏季最大，在春秋次之，在冬季最小；叶绿素a 浓度的次高值区（1.0～5.0 mg/m3）主要分布在海岸线到50 m等深线之间的海域，分布范围夏冬较大，能扩展到50 m等深线附近，而春秋较小，会退缩到50 m等深线以内；叶绿素a浓度的中值区（0.3～1.0 mg/m 3）主要分布在100 m等深线以外的海域，其区域平均值夏季最低，春秋次之，冬季最高，同时该区域叶绿素a浓度在春夏秋三季空间分布较均匀，而冬季受季风和黑潮入侵影响空间分布较为复杂。

南海北部海域海表叶绿素a浓度的时空变化特征与季风、沿岸河流、海流、海表温度等海洋环境因素的变化有关。

3）主要分布在50 m到100 m等深线之间的海域，时空变化复杂；叶绿素a浓度的低值区（＜0.3 mg/m%The temporal and spatial distribution of a chlorophyll a (Chl-a) concentration in the northern South China Sea (NSCS) and its relationship with marine environmental factors were studied based on the annually and monthly mean images (January 2007 to December 2010) of the Chl-a concentration ,which were obtained from the MODIS chlorophyll a concentration Level 2 products ,then classified into seven re-gions basedon the isobaths and divided into six grades .The preliminary results showed that during 2007-2010 in the NSCS ,the highest value area (>5mg/m3 ) of Chl-a concentration was mainly distributed in Guangdong coastal estuaries ,and the biggest in summer ,followed in spring and autumn ,the smallest in winter ;The second highest value area(1.0~5.0mg/m 3 ) of the Chl-a concentration was mainly in the wa-ters between coastline and 50m isobaths .The distribution range of Chl-a concentration in summer and win-ter was larger ,extending to the vicinity the 50 m isobath ,smaller in spring and autumn ,keeping within 50 m isobath ;the mid-value area(0.3~1.0 mg/m 3 ) of the Chl-a concentration mainly distrubuted between 50 and 100 m isobath with complex temporal and spatial variation ;the low value area(<0.3 mg/m3 ) of the Chl-a concentration distributed basically in the waters beyond the 100 m isobath ,where the regional aver-age of monthly mean Chl-a concentration was the lowest in summer ,followed by spring and autumn ,the highest in winter ,and where the spatial distributions of the Chl-a concentration were homogeneous in spring ,summer and autumn ,but due to the monsoon and the intrusion of Kuroshio ,became more complex in winter .The temporal and spatial features of the Chl-a concentration in the NSCS were affected by the variations of the marine environmental factors ,such as monsoon ,coastal rivers ,ocean currents ,sea sur-face temperature ,etc .【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】8页(P98-105)【关键词】南海北部海域;MODIS;叶绿素a浓度;时空变化【作者】马翱慧;刘湘南;李婷;刘美玲【作者单位】中国地质大学北京信息工程学院，北京100083;中国地质大学北京信息工程学院，北京100083;中国地质大学北京信息工程学院，北京100083;中国地质大学北京信息工程学院，北京100083【正文语种】中文【中图分类】P722.7海洋浮游植物作为海洋有机物的初级生产者，在海洋生态系统的物质循环和能量转化过程中起着重要作用［1］。

基于实测数据的南海阵风因子参数研究南海是中国的一个辽阔而重要的海域，其气候复杂多变，风力较大的情况比较常见。

风力是海上航行和工程建设中非常重要的气象要素之一，其中阵风风力更是影响船舶航行安全和海洋工程稳定性的重要因素之一、因此，研究南海阵风的因子参数对于航海安全和海洋工程设计具有重要的意义。

一、研究目的本研究旨在利用南海地区海上实测数据，分析南海阵风的发生规律，探讨影响南海阵风的因子参数，并建立相应的预测模型，为海上航行和海洋工程建设提供参考。

二、实测数据为了研究南海阵风因子参数，我们搜集了南海地区多个海上浮标站点的风速和风向实测数据。

这些数据包含了不同风力等级下的风速与风向信息，覆盖了多个不同季节的数据，具有较好的代表性和全面性。

三、南海阵风的发生规律分析通过对实测数据的分析，我们可以看出南海地区在春夏季节会有较强的阵风现象，尤其是在热带风暴季节。

阵风的发生频率也比较高，给海上航行和工程建设带来了一定的影响。

不同地区的阵风风力和持续时间也存在一定差异，需要结合具体情况进行分析。

四、影响南海阵风的因子参数1.气压梯度：气压梯度是导致风力加强的重要因素之一、南海地区气压梯度较大，季节变化较为明显，在气旋和锋面活动频繁的情况下，容易形成强风。

2.气温和湿度：气温和湿度对阵风的影响也不可忽视。

热带气旋在南海地区较为常见，携带着高温高湿的空气，容易形成较强的阵风。

3.地形效应：南海周边地形复杂，海陆分布不均，海山和岛礁的影响也会造成阵风的增强或减弱。

五、建立预测模型通过对以上因子参数的分析，我们可以建立相应的阵风预测模型，利用气象信息和海洋环境资料，结合气象模型对阵风进行预测。

这样可以为海上航行和工程建设提供有效的风险评估和预警，保障人员和设施的安全。

六、结论与展望南海阵风因子参数的研究对于海域的气象灾害预警和海洋工程设计具有重要意义。

通过实测数据的分析和模型建立，可以更好地理解南海阵风的形成机制，提高对风力的预测准确性，为相关领域提供更加可靠的参考和支持。

利用陆地卫星遥感有两种方法：一种是目视解译方法，凭光谱规律、地学规律和解译者的经验，从陆地卫星图像的颜色、纹理、结构、位置等各种特征解译出各种土地利用/土地覆盖类型（主要是土地利用调查）；另一种是计算机图像分类方法，选择分类特征，利用模式识别模型，确定每一像元的土地利用/土地覆盖类型（主要是土地覆盖调查）。

大气辐射校正不同：海洋水色是在海洋表面观测的向上散射辐射率的可见光谱。

该辐射率与水体光学特性及在水体中各种要素的光学特性密切相关。

由于海洋水色信号比较微弱，大气对水色遥感信息的影响十分严重。

在可见光波段大气的分子及气溶胶的后向散射占了传感器接收辐射量的80%以上。

而陆地遥感信号较强收大气的影响相对较弱，所以在大气辐射校正的处理上较少，在一定范围内，从地理相关性的观点上认为大气的辐射程度是相同的，除非是云雨天气，否则其影响一般低于30%。

几何校正陆地遥感的几何校正可以通过地面控制点进行较为精确的校正。

但是在海洋上，没有控制点，而且洋流的不断运动，海浪潮流、涡流以及近海面风等海洋表面特性印象使得对海洋图像的几何校正不同于一般陆地影响。

数据处理对象不同陆地影响的变化较大，研究的主要是其静态的资源分布的信息。

而海洋表面总体上是准均匀的，其动态特性却成了认识和监测海洋特性的关键收到。

光谱处理范围不同电磁波的他侧局限在对电磁波有很强吸收和散射顺好的还没和邻近海面的次海表层。

而陆地影响的电磁波范围则更广，不仅涵盖大气窗口，还有微波、红外等频段。

星载海洋水色探测传感器接收到的辐射能量主要由以下辐射所贡献。

太阳辐射L s在大气中传输时受到大气的散射与吸收。

部分散射光作为天空光与太阳直射光同时入射到海面，部分散射光不经海面而直接进入传感器视场，成为路径辐亮度L*。

到达海面的太阳辐射，一部分L r被海面反射回天空，另一部分透过海面进入水体，受到海水、溶解物与悬浮物的散射与吸收。

海洋水色遥感有能力对近海面浮游植物色素的时空分布进行综观观测，为海洋生物学家对海洋过程认识提供了新的手段。