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叶绿素是浮游植物生物体的重要组成成分之一,其时空变化包含着海区基本的生态信息,对于海区的各种科学研究和赤潮的监测具有重要意义。卫星遥感可对海洋实现大尺度、长时间连续的观测,弥补实测数据分散的缺陷,更利于对海洋现象进行监测、分析和研究。关于叶绿素浓度的分析,我国各海区已进行了大量研究,以遥感手段来反演分析叶绿素浓度的研究也有很多,但针对近年渤海海区长时间序列的叶绿素浓度研究并不多。
本文利用MODIS标准OC3方法对2003-2008年渤海的叶绿素浓度的变化情况进行了研究和分析,结果表明整个渤海海域叶绿素的浓度都很高,均值基本都在4mg/m3-6mg/m,各年之间呈现规则的周期性变化,一般在夏季8月出现最高值,分布呈现由近岸向外海递减的趋势。比较分析MODIS标准OC3方法和SeaWiFS OC4方法对渤海海域叶绿素浓度反演结果,分析表明趋势一致。但由于比较数据较少两者相关性不是很高。利用卫星遥感的渤海海域海洋表面温度(SST)图像,对渤海海域2008年全年的海洋表面温度(SST)的变化做了分析。结果表明海洋表面温度(SST)季节性变化明显,海洋表面温度和叶绿素浓度未表现出较高的相关性。
渤海海域为典型的二类水体,水体成分复杂,目前的标准方法并不适用于渤海海域,针对渤海海域的方法研究较少。本文以渤海海域为研究区域,以MODIS1B卫星影像为数据源,利用对叶绿素浓度不敏感的第3波段和敏感的第17波段的波段反射率构建的NDPI(Normalized Difference Pigment Index)遥感指数,建立基于MODIS1B数据的渤海海域叶绿素浓度(C)遥感提取模型。利用Rrs(443)/Rrs(920)结合叶绿素浓度实测值进行回归拟合分析,建立波段比值本地化方法模型。并应用NDPI遥感指数反演模型反演出渤海海域叶绿素浓度的分布情况,对渤海海域叶绿素浓度分布进行了分析和评价。研究结果表明,利用MODIS1B数据建立的新NDPI(Normalized DifferencePigment Index)遥感指数和波段方法本地化的方法相关性良好,误差较低,利用这两种方法模型监测渤海海域的水质情况是可行的。