绿潮遥感监测20130322.

绿潮遥感监测韩震教授海洋科学学院[e-mail]一、青岛奥帆赛与绿潮二、青岛绿潮从何处来？三、从空中认识绿潮—遥感四、利用遥感技术监测绿潮暴发过程一、青岛奥帆赛与绿潮青岛奥林匹克帆船中心2008年6月，距29届奥帆赛不足两月之际，在我国青岛近海海域，暴发了震惊世界的海洋自然灾害--绿潮。•5月30日，在大公岛以东约60海里的海域出现了较大面积漂浮浒苔，并在海流和风力的作用下向青岛迅速漂移。•5月31日，大量浒苔从黄海中部海域不断漂入青岛近海海域。•最大影响面积约为1.3万平方公里，实际浒苔覆盖面积约为400平方公里。•密集区主要集中在青岛－崂山近海海域，面积约160平方公里。6月28日，海面漂浮浒苔面积最大时达2.4万km2，其中在50km2的奥赛海域分布面积达16km2，形势十分严峻。7月15日，奥帆赛场海域的浒苔已清除干净。赛区海域及近海海域水质仍为一级标准，符合赛事要求。2008年8月9-23日我国在青岛举办第29届奥林匹克帆船比赛二、青岛绿潮从何处来？当时没人知道，只知道为浒苔类，具体种名在1年后才确定为浒苔绿潮藻是什么？黄海绿潮向北漂移过程卫星遥感监视2008年5-7月三、从空中认识绿潮—遥感1、什么是卫星遥感？不直接接触物体，从远处通过卫星接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，识别地物。MODISENVISAT2、遥感系统目标胶片大气摄影扫描平台AD解译图文数据应用计算机处理光学处理影像传感器雷达信息源信息获取空中（空间）部分信息记录和传输信息处理信息应用地面部分HDDTHDDTD/AA/DCCTCD反射发射回射卫星遥感数据光学遥感数据微波遥感数据光学遥感可见光、近红外波段的遥感一般称为光学遥感,光学遥感的数据光谱信息丰富、视觉内容清晰,卫星光学遥感观测尺度大、覆盖面积广、时间分辨率高,是从宏观上监测绿潮灾害的主要数据源。光学遥感数据用于绿潮监测的主要有：中分辨率成像光谱仪MODIS(TERRA/AQUA）、海洋一号B卫星（HY—1B）、环境与灾害监测预报小卫星星座（HJ-1A/1B）、风云一号卫星（FY-1D）、北京一号卫星、中巴资源卫星（CBERS-02）。MODIS(AQUA）MODIS(TERRA）（HJ-1A/1B）中巴资源卫星（CBERS-02）微波遥感微波遥感具有全天时、全天候、穿透性以及对地表粗糙度、介电性质的敏感性、多波段多极化的散射特征等优势。在绿潮监测中,作为光学遥感的有效补充,在多云多雨天气发挥重要作用。微波遥感数据用于绿潮监测的主要有：Radarsat-1、Radarsat-2、ENVISAT-ASAR、ALOS-PALSAR等卫星数据。ALOSENVISATRadarsat-2Radarsat-1卫星遥感具有大范围、同步、准实时等技术优势，可准确提取绿潮位置、面积、密集度等信息，是绿潮灾害监测的重要技术手段，可为绿潮灾害的早期发现、动态跟踪和灾后评估提供技术支撑和信息服务。光学遥感绿潮光谱曲线海水光谱曲线四、利用遥感技术监测绿潮暴发过程便携式光谱仪400500700900800600100000.10.20.30.40.50.60.70.8波长/nm5cm10cm20cm30cm反射率厚度分别为5cm、10cm、20cm和30cm的绿潮水体的实测光谱反射率光学遥感监测绿潮实例2008年6月25日MODISRGB图像显示青岛近海浒苔分布，呈深绿絮状2008年6月28日MODISRGB图像显示青岛近海浒苔分布，呈深绿絮状2008年6月29日MODISRGB图像显示青岛近海浒苔分布，呈深绿絮状2009年6月11日MODIS卫星绿潮遥感解译图2009年7月2日MODIS卫星绿潮遥感解译图2008年卫星遥感浒苔分布示意图(a)2008年5月15日,(b)2008年5月19日,(c)2008年5月31日,(d)2008年6月18日2010年7月6日卫星遥感绿潮监测微波遥感在雷达图像上，浒苔、水体、船只和陆地差异明显。首先对图像进行辐射定标，进而提取其后向散射系数并进行了对比分析，定量说明浒苔与其他目标在雷达遥感图像上的差异。•June28:2images•June29:2images•June30:1image•July1:1image•July4:1image•July6:1image•July8:1imageAllWideRegionmode100km.swath30m.spatialresolutionCosmo微波遥感监测绿潮实例June28July1July4July6July8June28,21:20UTC动态观测动态观测June28,22:08UTCCirculationpatternCurrentspeed:~25cm/secShipspeed:~14.5knotsShipspeed:~7.4knotsJune28,21:2022:08UTC从图像中可以观测到，2008年青岛浒苔的源头来自苏北浅滩北部海域。在风和海流的作用下，浒苔向青岛海域漂移。由于海温等环境条件适宜，浒苔在向北漂移过程中，自身又不断疯长，致使浒苔覆盖面积迅速扩大并逼近青岛海域。遥感监测绿潮实例2008年5月15日—7月7日卫星遥感青岛近海域浒苔移动路径示意图2009年6月14日黄海浒苔覆盖范围（浅绿色）和浒苔覆盖面积（深绿色）。浒苔分布有东移的趋势，这是由于在浒苔覆盖范围有局部西风。2009年6月上半月（实线）与2008年5月下半月（虚线）黄海浒苔时空分布的比较。2008年和2009年浒苔时空分布的差异主要是由于海面风场的局部变化。由于黄海夏季以南风和东南风为主，因此黄海浒苔覆盖范围总趋势是北移，海面风场的局部变化只能减小其北移速度。2010年我国黄东海海域卫星监测的绿潮分布遥感监测绿潮展望通过遥感数据对我国黄海、东海的绿潮的监测，可以看到，近年来，我国近海大型绿藻暴发的频次越来越高，特别是自2008年以来，青岛附近海域连年发生的大规模的绿潮，引起了国内外的广泛关注。在绿潮的防控工作中，卫星遥感为绿潮监测提供了强有力的信息支持，在雷电及大浪天气，飞机及船舶无法出海观测，卫星遥感成为唯一可靠的信息来源，起到了不可替代的作用。卫星遥感绿潮监测为更直观、定量地了解绿潮的精确位置、发展情况提供了客观、准确的信息，取得了显著的应用效果。在今后的遥感绿潮监测中，应更进一步提高监测精度，以及不同遥感数据源的融合应用，以更好地实现实时高精度的绿潮监测，为绿潮的防范以及其爆发的机理和生态效应提供准确的信息参考。上海海洋大学卫星遥感实验室