MODIS遥感数据提取赤潮信息方法与应用——以珠江口为例.pdfVIP

第 l1卷 第2期 地 球 信 息 科 学 学 报 Vo1．11，No．2 2009年4月 JOURNALOFGEO．INFORMATIONSCIENCE Apr．，2O09 MODIS遥感数据提取赤潮信息方法与应用 — — 以珠江 口为例 张 涛 2，苏奋振 ，杨晓梅 ，孙晓宇 (1中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境国家重点实验室 ，北京 100101； 2中国科学院研究生院，北京 100049) 摘要 ：近年来，中国沿海近岸二类水体中的赤潮频发 ，对海洋环境、社会经济和公众健康都造成较大危害，因 此，针对近岸二类水体中较小范围赤潮的遥感监测分析有重要意义。本文的工作主要集中在 ：(1)分析典型赤 潮海水、泥沙浑浊海水、赤潮泥沙混合海水 ，以及清洁海水的MODIS影像光谱特征；(2)分析叶绿素a法，温 度法，荧光法和波段比值法 ，在近岸小范围赤潮识别应用中的优势和缺点；(3)提出监督分类的赤潮信息提取 方法，其中典型赤潮样本的选取基于蓝绿波段反射率比值和MODIS1，4，3波段。利用本方法，对珠江口海域 2006年2月赤潮进行了提取，取得 良好的效果。 关键词 ：赤潮；MODIS；波段比值法；监督分类；珠江口 1 引言 宽、灵敏度低，一般不利于赤潮的提取。 SeaWiFS是继 CZCS之后的第二代水色传感 赤潮 (redtide)泛指由于海洋浮游生物的过 器，其信噪比大幅度提高，且配置了更加合理的 度繁殖造成海水变色的现象。近年，国际上将那些 波段以进行大气校正。Ahn等用 SeaWiFS数据针 直接造成危害的赤潮，称为有害藻类水华 (harmful 对亚洲东北部海域赤潮进行了探测，并提出以赤 algalbloom，HAB)，而把一些无直接危害的赤潮 潮指数来反映赤潮生物的富集程度 ．9J。孙强等用 不归到此类 J。在近 3O年 以来，赤潮 的发生频 SeaWiFS的第3，4，5波段的离水辐射率加减法， 度、强度和地理分布都在增加，欧洲，北美，日 对 1997年厦门附近海域赤潮进行了探测 。。。 本，南美洲都时有赤潮发生，有毒赤潮种类也在 另外，Hu等用 MODIS荧光数据对 2004年佛 增加。有毒赤潮的发生将危害到海洋野生生物， 罗里达西南部海域赤潮进行了探测，研究了MO— 海洋渔业生产，社会经济发展以及公众健康安全。 DIS荧光数据探测赤潮的方法L1。Cannizzaro等发 近年来，我国赤潮发生频度和强度都呈上升趋势。 展了结合 MODIS数据和SeaWiFS数据的方法，并 2000年我国海域共发现赤潮 28次，累计面积约 在佛罗里达西南部海域赤潮探测中应用 。王其 7800km ，到2005年我国共发现赤潮现象 82次， 茂等应用 MODIS遥感资料，针对 2002年 6月和 累计面积达 27070km 。 2004年5月渤海赤潮进行探测_1，李继龙等利用 利用不同遥感平台、不同传感器和不同算法， MODIS遥感数据探测 了长江 口及邻近海域赤 为赤潮的大范围、快速、同步、高频率探测提供 潮 。 了重要手段 。 本研究利用已经过大气校正的MODIS遥感数 Gower等用 AVHRR的 l、2波段数据探测了 据，分析了典型赤潮海水，泥沙浑浊海水，赤潮 1990年发生于加拿大西部沿海底刺膝沟藻赤潮 J。 泥沙混合海水以及清洁海水的MODIS影像光谱特 赵冬至等也用 AVHRR数据，针对 1998年渤海赤 征；剖析了利用MODIS第4通道和第3通道比值提 潮进行了探测 呻]。但AVHRR数据通道少、波段