1. 研究目的与意义
研究背景
近年来，随着浙江省经济发展迅速，海洋开发的速度和广度也都有着很大程度的提高。近岸海域受长江冲淡水及境内径流所挟带的污染物影响，海域富营养化明显，为赤潮生物大量繁殖和有害藻华的发生提供了良好的条件。由此，浙江省成为我国比较典型的赤潮高发区（陈翰林等，2006）。中国最早有记录的赤潮于1933年发生在浙江镇海、台州、象山石浦一带的夜光藻暴发。进入 21 世纪，浙江海域赤潮频发，并呈现范围不断扩大的趋势，浙江近岸的舟山、南麂等海域更是高发区域。浙江东部沿海赤潮在 1—10 月均可能发生，多发于 5—8 月。在此期间，由东海原甲藻、米氏凯伦藻和亚历山大藻等甲藻形成的大规模有害藻华连年暴发，对海水养殖业、人类健康和生态安全构成了严重威胁（于仁成等，2017）。以往的调查和研究工作表明，长江口及其邻近海域藻华优势类群近年来已由硅藻逐渐转变为甲藻，同时，有害藻华原因种也表现出明显的年际变异特征和有毒有害藻种增多的态势（杨颖等，2020）。因此，对不同赤潮水体的光谱特征、时空变化进行分析显得尤为重要。
海洋水色遥感主要利用星载或机载传感器接收到的离水反射率信号，借助水体生物—光学模型，反演获得影响离水反射率的水体光学成分的浓度。具有实时同步、监测覆盖范围广、便于长期监测等特点。遥感技术可以实现赤潮的高效监测，在赤潮监测研究中被广泛应用。MODIS-Aqua（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer） 是一种中分辨率成像光谱仪，于 2002 年发射。MODIS 作为水色遥感的主流卫星，这两颗卫星具有较高的地面分辨率和合理的波段设置，已成为海洋和大气监测的重要传感器。MODIS有36个离散光谱波段，光谱范围从0.4微米（可见光）至14.4微米（热红外）。以便获取陆地和海洋温度、初级生产率、陆地表面覆盖、云、汽溶胶、水汽和火情等目标的图像。陈莉婵等（2021）基于现场调查和MODIS卫星遥感下东海原甲藻主导的混合甲藻赤潮生消规律研究中表明，现场调查结合MODIS遥感影像可以为赤潮监测提供更加合理的结果。宋金玲等（2021）根据MODIS影像的监测结果对于秦皇岛海域赤潮的发展阶段进行详细分析。吴文瑾等（2009）提出了一种基于MODIS数据的综合海水水色、叶绿素a浓度、海水表面温度、悬浮泥沙含量多种因素的赤潮影响因子分析方法。张涛等（2009）基于MODIS数据提出监督分类的赤潮信息提取方法，对珠江口海域进行提取，并获得良好的结果。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
1. 基于MODIS影像分析不同水体的遥感反射率特征，运用水色遥感知识，对不同水体类型的光谱特征进行分析。
2. 利用水体光学分类方法，基于MODIS遥感数据实现对洁净大洋水体、浑浊水体、混合水体、赤潮水体的遥感划分。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
利用Tao等(2015)的方法基于MODIS Level-2遥感数据的东海原甲藻多光谱识别算法，对2017年5-8月的浙江省近岸MODIS数据进行赤潮区域的提取与五类水体的确定，五种水体类型为洁净大洋水体、浑浊水体、混合水体、赤潮水体。并对赤潮水体再次划分为甲藻赤潮水体与硅藻赤潮水体。从而分析得出东海赤潮高发区赤潮的生消演替及空间变化规律。
4. 参考文献
1. Ahn, Y.H., amp; Shanmugam, P. (2006). Detecting the red tide algal blooms from satellite ocean color observations in optically complex Northeast-Asia Coastal waters. Remote Sensing of Environment, 103, 419-437.
2. Amin, R., Zhou, J., Gilerson, A., et al. (2009).Novel optical techniques for detecting and classifying toxic dinoflagellate Karenia brevis blooms using satellite imagery. Optics express, 17, 9126-9144.
5. 计划与进度安排
2024.1.1-2.20 文献研读及回顾，掌握与研究课题相关的基础理论知识。
2024.2.20-3.20 数据下载及处理，开展与课题相关的实验。
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