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| 1 | 大连港海域油含量时空变化特征分析显示文摘为了掌握东北原油与成品油转运基地——大连港海域油含量的时空分布特征,于2018年8月25—27日采用连续性测量的方式,获取了大连港海域3个站点分别在0、3、5、10、15 m深度30个观测时刻的油含量、流速和流向等数据,分析了大连港海域油含量随潮汐的变化特征,并建立了油含量的时间变化模型,修正了水体石油污染归一化遥感反射比指数NDPRI(Normalized difference petroleum remote sensing reflectance index)反演水中石油含量的遥感模式,将该模式应用于2018年8月25日过境的Landsat 8卫星数据中,反演出大连港海水表层的油含量,并分析了其空间分布特征。结果表明:由于各站点观测时间处于不同的涨落潮时刻,水体的流向和流速不同,导致油含量随时间变化比较复杂;油含量随时间的变化可以用6次方多项式函数来描述;利用修正的NDPRI遥感模型反演的油含量值与实测值比较接近,表明修正后的模型适用于该海域;从空间分布上来看,大连港海域油含量空间分布具有明显的差异,浓度值的变化范围为0.4~5.0 mg/L,紧贴沿岸的海域油含量相对较低,鲇鱼湾东边及三山岛的东边、北边呈现高值区,而大窑湾、三山岛西侧及A站点的南边为低值区。研究表明,本研究中所建立的油含量遥感反演模型,反演效果较好,适用于大连港海域油含量的提取。 | 黄妙芬 刘杨 邢旭峰 王忠林 李占强 | 2020 | 大连海洋大学学报2020，35，2： | 7 |
| 2 | 大连港海域石油类物质比吸收系数特征分析显示文摘利用2018年8月25-27日和2019年5月15-17日在辽宁省大连港及周边海域测定的不同站点、不同时刻的遥感反射比Rrs,以及不同深度的水体吸收系数和石油类物质浓度数据,分析了水体石油类物质比吸收系数ao*(λ)的光谱变化规律和在参考波段440nm处的比吸收系数ao*(440)的垂向分布特征;将基于遥感反射比Rrs估算有色溶解有机物CDOM(Colored Dissolved Organic Matter)吸收系数和水体油浓度Co的模型应用于LANDSAT8卫星数据,反演出该海域ao*(440)和油浓度专题图,并分析了两者的空间分布特征。结果表明:(1)ao*(λ)的光谱分布特征遵循e指数衰减方程的变化规律;由于潮汐作用的影响,不同来向海水的石油类物质浓度不同,导致不同时刻不同站点的ao*(λ)的光谱斜率有一定的差异;(2)CDOM与油物质的混合比吸收系数ago*(440)随深度的垂向变化没有明显的规律,这也是由于涨落潮变化使得不同来向的海水组分有差异所致;(3)ao*(440)水平变化具有明显的规律;在石油污染浓度Co高的海域,ao*(440)呈现低值,在Co低的海域,ao*(440)呈现高值。 | 黄妙芬 庄炀 刘杨 邢旭峰 王忠林 | 2020 | 海洋湖沼通报2020，，3： | 6 |
| 3 | 基于LSTM网络的海水石油污染含量遥感预测模型显示文摘【目的】建立一种基于美国陆地卫星Landsat遥感数据和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的海洋石油污染含量预测模型。【方法】利用1984-2020年在大连新港海域过境的Landsat卫星所采集的可见光-近红外波段(0.45~0.90μm)光谱数据,基于LSTM网络,分别建立空间分辨率为30 m、时间分辨率为8 d的4波段遥感反射比Rrs预测模型,并对预测模型所涉及的神经网络层数、隐藏神经元节点数和回溯时间步长等超参数进行优化;在4波段Rrs预测值的基础上,结合基于水体石油污染归一化遥感反射比指数(normalized difference petroleum remote sensing reflectance index,NDPRI)的石油含量遥感反演模型,对海域石油污染含量Co值进行预测。【结果】对于蓝光、绿光、红光和近红外4个波段,神经网络层数依次取3、3、4和3层,隐藏神经元节点取64、96、64和96个,回溯时间步长皆取6 d为最优;根据2021年1-5月现场的Co测量值,对LSTM网络预测值进行精度分析,平均相对误差为9.17%。【结论】基于LSTM网络建立的Co预测模型具有较好的精度,所预测的结果可弥补在有云情况Co数据缺失的问题,也可为相关Co未来动态演变研究提供一种新技术手段。 | 黄妙芬 王江颖 邢旭峰 王忠林 周运 | 2021 | 广东海洋大学学报2021，41，5： | 6 |
| 4 | 石油污染水体油浓度及后向散射系数垂向变化特性分析显示文摘【目的】探讨石油污染水体油浓度及后向散射系数垂向分布特性,为研究石油类污染水体水下光场变化奠定基础。【方法】于2018年8月25-27日在大连港采用站点固定、时间随潮汐变化的观测方式,测量不同深度的油物质和悬浮物浓度,以及含油水体的后向散射系数(backscattering coefficient, bb)。【结果】油浓度随深度的变化比较复杂,未呈现明显的逐渐下降或者逐渐升高的趋势;不同波段的bb随着深度的变化趋势是一致的;在量级上,bb值最小对应的波段是700 nm,其次是590 nm波段,最大是510、470、442和420 nm,且这4个波段的bb值差别不大;水体后向散射系数bb随深度的变化可以分为陡增型、平缓增加型和单峰型等三种类型。【结论】在含油水体中油浓度和后向散射系数的垂向变化受到潮汐的影响,处于不同涨落潮时不同来向的海水其组分含量不同;石油物质通过吸附在悬浮颗粒物表面形成一个双层结构,共同影响着水体的后向散射系数。 | 邢旭峰 王忠林 黄妙芬 黄颖恩 庄炀 | 2020 | 广东海洋大学学报2020，40，4： | 5 |
| 5 | 油藻混合水体遥感反射比光谱分析显示文摘辐射传输模式HydroLight是研究水体辐射传输特性的有效工具,同时也是进行石油类水体辐射传输特性的有效模型。本文基于2018年8月在辽宁大连港海域实测的石油类污染水体的表观及固有光学量数据,通过设置不同浓度的配比模拟试验,利用HydroLight对油类物质和藻类物质的单一组分和两者混合水体的遥感反射比(remote sensing reflectance,Rrs)光谱进行了模拟。模拟结果表明:(1)在仅含油类物质单一组分的水体中,R_(rs)随着油浓度Coil的变化分为两个特征波段:400~480 nm和480~700 nm。在400~480 nm波段范围内Rrs随C_(oil)的增加而减小,在480~700 nm随C_(oil)的增大而增大;(2)在仅含藻类物质的单一成分水体中,叶绿素的光谱特性需要其浓度C_(chl)达到一定值才能表现出来,在低C_(chl)时的R_(rs)光谱特性反映为纯水的光谱特性;(3)在油藻混合水体中,随C_(oil)的增加会增大叶绿素的R_(rs),但不会明显改变叶绿素的R_(rs)随波长的变化趋势,这说明油藻混合水体的光谱形状主要受叶绿素的影响,油类物质的存在只改变光谱的量值。利用HydroLight对石油类污染水体的R_(rs)展开研究,有助于丰富水色遥感基础研究,对完善各类水体生物光学模型研究具有重要的理论意义。 | 骆蔚健 黄妙芬 杨俊杰 王欣 | 2021 | 海洋科学2021，45，10： | 3 |
| 6 | 石油污染水体后向散射系数垂向分布模型研究显示文摘后向散射系数是影响水体辐射传输特性的重要因子之一,本文旨在通过研究石油污染水体后向散射系数的垂向分布模型,为进一步进行石油类水体水下光场变化研究奠定基础。利用2018年8月25—27日在辽宁省大连港海域A、B、C 3个站点现场测定的数据,基于悬移质垂向分布理论、后向散射系数分离算法、后向散射系数随悬浮物和石油类浓度变化的关系模型,建立了后向散射系数垂向分布的半经验模型,利用实测数据确定了模型中的参数,并计算了后向散射系数的垂向变化率,最后对模型的有效性展开了讨论。结果表明:(1)后向散射系数随水深的变化遵循e指数与复合e指数之和的关系;(2)A与B两个站点的后向散射系数垂向变化率随深度变化而递增,且A站点递增幅度大于B站点,说明A站点后向散射系数随深度的变化速度比B站点快,C站点后向散射系数垂向变化率几乎不变,说明C站点的后向散射系数随着深度变化接近线性关系,这与现场实测数据是吻合的;(3) 3个站点的半经验模型平均相对误差分别为1.984、0.282和0.349,表明模型在不同站点具有不同的精度,在离岸最近的A站点精度最低,C站点次之,B站点最好。 | 邢旭峰 黄妙芬 刘杨 黄颖恩 张楠楠 | 2021 | 海洋湖沼通报2021，，5： | 1 |
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