基于MODIS的2019年中国南黄海绿潮生消过程分析
2021-11-11刘旭田杰吴彬锋滕骏华何恩业
刘旭,田杰,吴彬锋,滕骏华,何恩业
(1.国家海洋环境预报中心,北京100081;2.北京林业大学经济管理学院,北京100083)
1 引言
绿潮通常是指由于大型绿藻(如浒苔)的过度增殖、生长和聚集而形成的一种生态灾害[1],它不仅给海洋生态环境带来一定的影响,也给我国南黄海沿岸造成了巨大的经济损失[2-4]。自2007年首次监测到青岛浒苔绿潮规模性聚集以来[5-6],国内外藻类学、生态学、物理海洋学以及遥感学等不同领域专家围绕绿潮展开研究[7-8],主要集中在浒苔灾害暴发的原因[9-13]、生物学机制[14]和遥感卫星监测[15-17]等方面。
相较于传统的现场监测调查评估方法[18],遥感技术监测具有大范围、全天候、多频次和低成本的特点[5-6,19],是监测和预判绿潮时空分布特征的有效手段[6,20]。目前,利用海洋一号卫星(HY-1C)、中分辨率成像光谱仪(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)、环境一号卫星(HJ-1)、地球静止海洋水色成像仪(Geo-stationary Ocean Color Imager,GOCI)、高分一号卫星(GF-1)、Landsat 8等光学卫星数据和合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据基本实现了绿潮的综合监测[16,21-24],其中,MODIS影像具有幅宽大、数据源稳定、光谱信息丰富和免费获取的特点,可保障数据的连续性和绿潮的大范围宏观监测[22,25]。但是,MODIS数据存在空间分辨率较低(250 m)的问题,应用的归一化植被指数法(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)存在混合像元等问题,从而导致浒苔覆盖面积提取误差偏高,制约了浒苔遥感监测的应用效率和绿潮灾害的应急决策水平。
绿潮覆盖面积的精细化提取逐渐成为绿潮遥感研究热点,方法主要包括线性混合光谱模型、模糊监督分类模型和神经网络模型等[16-17,25],其中混合像元分解模型可有效提高精度。……
