基于高光谱的潮间带表层沉积物粒度参数空间分布规律研究

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1、第31卷第3期海洋学报VoI_31．NO．32009年5月ACTAOCEANOLoGICASINICAMay2009基于高光谱的潮间带表层沉积物粒度参数空间分布规律研究’¨’’。郑晓丹，张东，张鹰，李欢，谢伟军(1．南京师范大学地理科学学院，江苏南京210046；2．江苏省海洋与渔业信息中心江苏南京210003)摘要：研究发现，Hyperion高光谱影像的中心波长为1215和2133nm的波段反射率组合与沉积物粒度参数(平均粒径、偏态和中值粒径)之间以及平均粒径和中值粒径之差与分选系数之间有显著的

2、线性相关特征，据此构建了线性回归模型，反演并分析了江苏省射阳河口南侧潮滩沉积物粒度参数的空间分布规律。经独立样本的检验显示，粒度参数反演的总体平均相对精度和平均绝对精．70％和72．17％以上度分别在75。从粒度参数的空间分布来看，具有明显的空间变化特征，总体变化趋势为：平行于岸线走向由北向南颗粒逐渐变细，分选变差，偏态由近对称转为正偏；垂直于岸线走向从陆向海沉积物颗粒逐渐变粗，分选性变好，偏态由正偏转为近对称，但是在中潮位附近，沉积物颗粒粗细交替分布，平均粒径较大，分选性表现为大致由中潮位附近向

3、海、向陆变差。这种变化趋势与研究区的水动力环境及沉积物物质来源吻合良好。关键词i高光谱；潮间带；粒度参数；空间分布特征中图分类号：TP753文献标识码：A文章编号：0253-4193(2009)03005710射率之间有某种确定性关系一，而这关系又相对1引言紧密一种新的监测手段，那么遥感技术就可作为研究潮滩表层沉积物粒度参数对于认识潮滩参与到潮滩地物的调查工作中。因此，本研究拟的地貌演化、沉积特征、水动力作用过程、水沙关利用星载Hyperion高光谱遥感影像数据并结合野u-41系以及颗粒态物质运动

4、特性等具有重要意义。外采样资料，分析沉积物地表反射率与常规粒度传统方法是通过野外采样并结合实验室粒度分析参数之间的统计相关规律，建立平均粒径、分选系来得到沉积物粒度参数的信息，具有较高的精度，数、偏态和中值粒径的定量遥感反演模型来获得但是此方法受制于淤泥质潮滩恶劣的采样环境，沉积物粒度参数的空间分布趋势，目的是为解决既耗时一、耗力又具有定的危险性，难以获取大量潮间带变化复杂、实地测量困难的问题，实现潮滩的样本来支持大范围潮滩表层沉积物时空分布特沉积环境的快速、动态、大范围监测提供可靠的技_5“]征

5、的研究。遥感技术的优势在于可综合利用术手段。不同数据源的高时空分辨率或高光谱分辨率特征来快速提供研究对象的大范围空间分布信息，因2研究区和数据准备而近年来已逐渐成为潮滩地物特征提取和信息动[6-712态更新的主要手段．1研究区概况。如果沉积物粒度参数与潮滩表层地物光谱反研究区位于江苏省射阳河口南侧，处于008—12-152009—04—08收稿日期：2；修订日期：。一908—05)基金项目：国家自然科学基金资助项目(40606044)；中国近海海洋综合调查与评价专项资助(Js。一)—mail：zh

6、enxiaodanzicom作者简介：郑晓丹(1983，女，河北省邢台市人，硕士研究生，研究方向为海洋信息技术。Eg@126．*通讯作者：张东，讲师，研究方向为海洋信息技术及海洋动力过程。Email：zhangdong@njnu．edu．cn58海洋学报31卷。’。’。’。’～3348N12029～l2034E(图1)3342，。粒径、分选系数和偏态，中值粒径从粒度分析结果Ii“⋯⋯射阳河口属废黄河三角洲，所处海岸由废黄河排直接读出。出的细颗粒泥沙淤积形成，以粉砂、砂质粉砂和‘引粉砂质砂为主。潮滩

7、滩面平坦，潮间带宽约～～2～1．5．0km，平均坡度约为0．2×100．3×。10。3348N图1研究区位置示意图图2采样断面分布射阳河口附近海域是江苏省沿海强流区和弱流区的过渡区域，河口以北主流向多为北北西南南2．3遥感影像获取和处理东，平均大潮流速约为0．65m／s；河口以南主流向研究选用的遥感数据源为HyperionL1R星载一1多为北北东南南西，平均大潮流速约为．03m／高光谱影像数据，成像时间为2006年5月3日，成s。受海底地形以及东海前进潮波被山东半岛阻挡。。像时太阳高度角为60．7

8、8，方位角为120．39，影像影响，潮汐类型为不正规半日潮，平均潮差为光谱分辨率为10nm，空间分辨率为30m，幅宽为2．15m，平均潮位为0．43m(废黄河基面)，平均涨7．5km，共242个波段。影像的假彩色合成如图2潮历时为4h50min。平均落潮历时为7h35min，所示，图中对应的R，G，B波段中心波长分别为卜’“⋯有明显的潮汐不等现象。854，752和650nm。2．2沉积物样品采集和分析在对粒度参数进行遥感反演前，采用以下步于2。07年5月和7月在研究区内进行了2次¨