基于环境卫星CCD数据的黄海浒苔遥感监测-论文.pdf

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1、第31卷第3期中国环境监测Vo1．31N0．32015年6月EnvironmentalMonitoringinChinaJun．2015基于环境卫星CCD数据的黄海浒苔遥感监测吴传庆，马万栋，王雪蕾，姚延娟，吴迪环境保护部卫星环境应用中心，北京100094摘要：2007年以来，黄海海域每年夏季都发生大面积浒苔绿一藻～潮，～影响沿一岸人民一的生～活～、生一产。～考虑一到其分布范围动则几千、上万平方公里，水面监测很难实施，尝试利用遥感技术对其分布和发展变化情况进行监测。基于中国自主产权的环境卫星(HJI)数据，采用经典植被指数算法和人工

2、辅助判读方法，对2013年黄海浒苔暴发全过程进行了连续遥感监测．分析了此次浒苔过程的分布和漂移路线。监测结果表明，浒苔绿藻潮首发于江苏盐城东部海域，由南向北逐渐漂移，面积逐渐扩大，结束于青岛东北部海域；该期间，浒苔最大覆盖面积达663．54平方公里。关键词：遥感；环境卫星；浒苔中图分类号：X87文献标志码：A文章编号：1002—一600一2(2～015)03～一—016～1—0～一5～一一～～一～一一一一～～2007年以来，黄海海域每年均出现大面积的实际的浒苔覆盖面积以达数百上千平方公漂浮海藻，经专家初步鉴定该漂浮海藻为浒苔里，依靠

3、地面监测手段很难对其分布和发展变化(拉丁学名：Enteromorphaclathrata(Roth)情况进行监测，采用航空遥感手段在中国也有空Greville)。浒苔属全球分布的种类，海水淡水中域管制、飞机租用等诸多不便，卫星遥感技术为此均可生长，甚至有可能附着在船舶上，生长期一般类环境事件监测提供了一个大范围、快速监测手在15d左右。黄海海域近些年出现的浒苔绿潮，段。早在20世纪70年代，美国就利用MSS数据数量多且影响面积大。和TM数据对海洋赤潮进行了研究和监测。随着浒苔聚集不会影响海水水质，对海洋生态环遥感技术的发展，卫星传感

4、器的重返周期、分辨境不会产生负面作用，但对交通、渔业造成不利影率、波段数、信噪比等性能参数都有很大提高，这响。如果岸边的浒苔不及时清理，堆积的浒苔将些都大大增加了对海洋赤潮应急监测和研究的可大量发白死亡，死亡的浒苔会腐烂而发出难闻的行性。黄海浒苔绿潮也可以归属于赤潮的一气味，同时腐烂物质还将污染水体。不及时清理种，中国的科研工作者利用遥感手段也对其进行浒苔会对环境造成污染。环保等相关部门对黄海了大量的研究和监测。如赵文静等对浒苔海海域的浒苔绿潮高度重视。面光谱响应进行了辐射传输模拟，顾行发等利收稿日期：2014—05—15；修订日期

5、：2014—07—02基金项目：国家自然科学基金“基于光谱识别和元胞自动机的水华亚像元级遥感定位研究”(41001245)作者简介：吴传庆(1977一)，男，重庆人，博士，高级T程师。通讯作者：马万栋l62中国环境监测第3l卷第3期2015年6月用多种遥感手段对浒苔灾害进行了立体监测，形薄云的情况下，也能很好地提取出浒苔区。水体成了相应的遥感模型和监测系统，国家海洋部门的NDVI为负值，云的NDVI低于植被NDV!，采用的蒋兴伟等建立了浒苔灾害卫星遥感应急监阈值法能很好地区分出浒苔分布区。NDVI的计视监测系统对浒苔进行监测。这都说

6、明对浒苔这算公式如下：种大范围发生在海域的自然灾害进行监测，遥感NDVI：Band4Band3(1)+、手段非常有效。目前，国内外对浒苔遥感监测使用较多的数式中：Band4、Band3分别为HJ．CCD数据的第4波据源主要是美国的MODIS数据‘。。MODIS数段(近红外)、第3波段(红波段)的遥感反射率。图3为浒苔分布遥感监测流程。据1、2波段的地面分辨率为250m，视幅宽度为2330km，非常适合暴发范围为上千平方公里的浒苔绿潮监测。但由于MODIS的分辨率较粗，难以兼顾大块聚集和零散分布的浒苔，笔者通过研究发现，业务化监测中提

7、取面积可能会被夸大20％左右，这与文献[6]观点一致。2013年采用环境卫星CCD数据对黄海浒苔暴发情况进行连续监测。环境卫星CCD数据：可见近红外范围4个波段设计，地面分辨率分别为30m，视场幅宽为720km。采用30m分辨率的图1浒苔大厚度聚集环境卫星数据，能够更加精确地提取浒苔面积，计算靠岸浒苔量，以便政府准确掌握灾情，投入适当的人力物力清理浒苔。1提取方法浒苔为水生绿藻类植物，具有典型的植被光谱特征。根据实地观测，浒苔在水中成片状分布，漂浮在水体上层；当数量众多、大面积聚集时，浒苔厚度可达lm(图1)，浒苔聚集区植被光谱明显

8、，见图2。+正常水体—浒苔因此，对浒苔分布面积的提取，采用经典的归一化植被曲线对比图图3浒苔分布遥感监测流程图