赤潮的高光谱监测及预警方法.pdf

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1、热带海洋学报JOURNALOFTROPICALOCEANOGRAPHY2010年第29卷第2期：17-24赤潮的高光谱监测及预警方法http：／／jto．scsio．ac．cn；http：／／www．jto．ac．cn曹文熙1，杨跃忠1，王桂芬I赵俊1'27周雯17李彩17孙兆华1,2，梁少君1”，柯天存1，卢桂新1(1．中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学实验室，广东广州510301；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：有害赤潮发生频度有逐年增加的趋势，建设赤潮的早期监测和预警系统是一个难点。文章研究表明，珠江口赤潮前后，叶绿素

2、a浓度和细胞密度变化范围分别为O．9—31．1mg·111-3和1．28x104一1．76×106cell·L-1，优势藻为聚生角毛藻；高光谱辐射计获取的光漫射衰减系数、遥感反射率和荧光强度可反演叶绿素a浓度和细胞密度，其中反演叶绿素a浓度的平均相对均方根差(RRMS)为30．6％、33．8％和77．4％。而反演细胞密度的平均RRMS为83．6％、83．9％和136．4％。因高光谱辐射计可以获取每小时或者更短时间尺度的数据，因此，装备了高光谱辐射计的光学浮标可用于赤潮监测与预警系统。关键词：海洋光学；光学浮标；监测及预警；赤潮中图分类号：P733．

3、39文献标识码：A文章编号：1009．5470(2010)02．0017．08HyperspectralmonitoringandearlywarningforalgalbloomsCAOWen．xil，YANGYue．zhon91，WANGGui．fenl，ZHAOJunl’2，ZHOUWenl，LICail，SUNZhao—hual，2，LIANGShao-junl，一，KETian．cunl，LUGui．xinl(1．LED，SouthChinaSeaInstituteofOceanology，ChineseAcademyofSciences

4、，Guangzhou510301，China；2．GraduateUniv．ofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Harmfulalgalbloomshaveincreasedinrecentyears，andthebuildingofearlyobservingandmonitoringsystemisverydifficult．TheauthorsindicatedinthispalIerthat．duringtheexperimentaltimeinthePearlRi

5、verEstuary,thevariationsofchlorophyllaandcelldensitywereO．9-31．1mg·m-’and1．28x104-1．76x106cell’L一．respectively,anddiatomwasthedominantalgalspecies．Thedifluseattenuationcoefficient，remotelysensedreflectanceandfluorescenceobtainedbyhyper-spectralradiometerscanbeusedtoretrievechl

6、orophyllaandcelldensity,withrelativerootmeansquareerror(RRMSlofchlorophyllaof26．1％．25．2％and54．6％，andRRMSofeelldensityof64．5％，65．6％and60．8％，respectively．Sincethehy-perspectalradiometerscanobtaindataatlhourinterval，themooredopticalbuoyequipmentwithhyperspectralradiometerscanbeus

7、edforalgalbloomobservationandmonitoringsystem．Keywords：oceanoptics；opticalbuoy；observationandmonitoring；algalbloom赤潮是海洋中的微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下暴发性增殖或聚集，引起水体变色或对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。有害赤潮生物分泌的毒素可直接导致海洋生物大量死亡。或者通过食物链传递造成人类食物中毒；无害赤潮生物则因其产生的黏性分泌物堵塞鱼、贝的呼吸系统。或者由于赤潮生物大面积衰亡时消耗了水体中大量的氧气，而造成

8、大面积的鱼、贝窒息死亡。研究表明，赤潮不仅给水体生态环境造成危害，也给渔业资源和生产造成重大经济损失，而且还给旅游业和人类