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A new merged dataset of global ocean chlorophyll a concentration with higher spatial and temporal coverage

Acta Oceanologica Sinica 2018年第7期37卷 118-130页

作者： XIAO Yanfang ZHANG Jie cui tingwei SUN Ling The First Institute of Oceanography State Oceanic Administration National Satellite Meteorological Center Key Laboratory of Radiometric Calibration and Validation for Environmental SatellitesChina Meteorological Administration

Understanding the ocean＇s role in the global carbon cycle and its response to environmental change requires a high spatio-temporal resolution of *** ocean color data from multiple sources is an effective way to alleviate the limitation of individual ocean color sensors（e.g.,swath width and gaps,cloudy or rainy weather,and sun glint） and to improve the temporal and spatial *** the missions of Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor（Sea Wi FS） and Medium-spectral Resolution Imaging Spectrometer（MERIS） ended on December 11,2010 and May 9,2012,respectively,the number of available ocean color sensors has declined,reducing the benefits of the merged ocean color data with respect to the spatial and temporal *** present work,Medium Resolution Spectral Imager（MERSI）/FY-3 of China is added in merged processing and a new dataset of global ocean chlorophyll a（Chl a） concentration（2000–2015） is generated from the remote sensing reflectance（Rrs（λ）） observations of MERIS,Moderate-resolution imaging spectra-radiometer（MODIS）-AQUA,Visible infrared Imaging Radiometer（VIIRS） and *** data resources are first merged into unified remote sensing reflectance data,and then Chl a concentration data are inversed using the combined Chl a algorithm of color index-based algorithm（CIA） and *** merged data products show major improvements in spatial and temporal coverage from the addition of *** average daily coverage of merged products is approximately 24% of the global ocean and increases by approximately 9% when MERSI data are added in the merging *** frequency（temporal coverage） is greatly improved by combining MERSI data,with the median sampling frequency increasing from 15.6%（57 d/a） to 29.9%（109 d/a）.The merged Chl a products herein were validated by in situ measurements and comparing them with the merged products using the same approach except for omitting MERSI and Glob Colour and MEa SUREs merged *** and relativ

关键词： merged data ocean color chlorophylla CIA FY-3 MERSI VIIRS

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Satellite-observed significant improvement in nearshore transparency of the Bohai Sea during pollution control

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Acta Oceanologica Sinica 2023年第12期42卷 51-62页

作者： Xuyan Li Jinzhao Xiang Liudi Zhu Zhibin Yang Ting Wei Bing Mu Xiaobo Zhang tingwei cui School of Atmospheric Sciences Sun Yat-Sen University/Key Laboratory of Tropical Atmosphere-Ocean SystemMinistry of Education/Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai)Zhuhai 519082China Faculty of Information Science and Engineering Ocean University of ChinaQingdao 266071China

The Bohai Sea(BS)is the unique semi-closed inland sea of China,characterized by degraded water quality due to significant terrestrial pollution *** order to improve its water quality,a dedicated action named“Uphill Battles for Integrated Bohai Sea Management”(UBIBSM,2018–2020)was implemented by the Chinese *** evaluate the action effectiveness toward water quality improvement,variability of the satelliteobserved water transparency(Secchi disk depth,Z_(SD))was explored,with special emphasis on the nearshore waters(within 20 km from the coastline)prone to terrestrial influence.(1)Compared to the status before the action began(2011–2017),majority(87.3%)of the nearshore waters turned clear during the action implementation period(2018–2020),characterized by the elevated Z_(SD)by 11.6%±12.1%.(2)Nevertheless,the improvement was not spatially uniform,with higher Z_(SD)improvement in provinces of Hebei,Liaoning,and Shandong(13.2%±16.5%,13.2%±11.6%,10.8%±10.2%,respectively)followed by Tianjin(6.2%±4.7%).(3)Bayesian trend analysis found the abrupt Z_(SD)improvement in April 2018,which coincided with the initiation of UBIBSM,implying the water quality response to pollution *** importantly,the independent statistics of land-based pollutant discharge also indicated that the significant reduction of terrestrial pollutant input during the UBIBSM action was the main driver of observed Z_(SD)improvement.(4)Compared with previous pollution control actions in the BS,UBIBSM was found to be the most successful one during the past 20 years,in terms of transparency improvement over nearshore *** presented results proved the UBIBSM-achieved remarkable water quality improvement,taking the advantage of long-term consistent and objective data record from satellite ocean color observation.

关键词： Secchi disk depth transparency water quality nearshore Bohai Sea satellite ocean color remote sensing pollution control

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Unprecedent green macroalgae bloom:mechanism and implication to disaster prediction and prevention

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International Journal of Digital Earth 2023年第1期16卷 3772-3793页

作者： Mengmeng Cao Xuyan Li tingwei cui Xinliang Pan Yan Li Yanlong Chen Ning Wang Yanfang Xiao Xingai Song Yuzhu Xu Runa A Bing Mu Song Qing Rongjie Liu Wenjing Zhao Yuhai Bao Jie Zhang Lan Wei College of Geographical Science Inner Mongolia Normal UniversityHohhotPeople’s Republic of China School of Atmospheric Sciences Sun Yat-Sen University&Key Laboratory of Tropical Atmosphere-Ocean SystemMinistry of Education&Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai)ZhuhaiPeople’s Republic of China Ministry of Natural Resources First Institute of OceanographyQingdaoPeople’s Republic of China National Marine Environmental Monitoring Center DalianPeople’s Republic of China North China Sea Marine Forecasting Center of State Oceanic Administration QingdaoPeople’s Republic of China Ministry of Natural Resources National Satellite Ocean Application ServiceBeijingPeople’s Republic of China Ocean University of China QingdaoPeople’s Republic of China Ministry of Ecology and Environment South China Institute of Environmental ScienceGuangzhouPeople’s Republic of China

Green macroalgae bloom(GMB),with the dominant species of Ulva prolifera,has regularly occurred since 2007 along the China *** disaster prevention and control achieved favorable results in 2020,the satellite-observed GMB annual maximum coverage(AMC)rebounded sharply in 2021 to an unprecedented *** reasons for this rebound and the significant interannual variability over past 15 years are still open ***,by using long-term time-series(2007-2022)optical and Synthetic Aperture Radar satellite observations(1000+scenes),meteorological data and water quality statistics,the mechanism analysis was performed by exploring effects from natural factors and human *** key determinants for AMC are successfully identified from numerous potential factors which are the macroalgae distribution in a key area(the Subei Shoal)during a critical period(from April to May 20)and the nutrient ***,by using these two parameters,a novel model for AMC prediction(R^(2)=0.87,p<0.01)is proposed and independently validated,which can reasonably explain the significant interannual variability(2014-2021)and agree well with the latest observation in 2022(percentage difference 12%).Finally,suggestions are proposed for future disaster prevention and *** work may aid future bloom prediction and management measure optimization.

关键词： green macroalgae annual maximum coverage(AMC) the Yellow Sea Porphyra mariculture extreme weather water quality

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渤海近岸水体后向散射系数反演模型

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光学学报 2008年第11期28卷 2041-2045页

作者：崔廷伟张杰马毅孙凌赵文静国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 海洋环境和数值模拟国家海洋局重点实验室山东青岛266061 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 中国气象局国家卫星气象中心北京100081

水体后向散射系数bb是重要的海洋光学参数,在以悬浮物为主要组分的浑浊二类水体中,其对于水体光学性质起着决定性的作用,该参数的遥感反演对于海洋光学与水色遥感研究具有重要意义。利用2005年渤海近岸水体实测数据集,建立了基于水体遥... 详细信息

水体后向散射系数bb是重要的海洋光学参数,在以悬浮物为主要组分的浑浊二类水体中,其对于水体光学性质起着决定性的作用,该参数的遥感反演对于海洋光学与水色遥感研究具有重要意义。利用2005年渤海近岸水体实测数据集,建立了基于水体遥感反射率光谱数据的后向散射系数bb(λ)经验反演模型(λ=442nm,488nm,532nm,589nm,676nm),经实测数据检验,bb(442)和bb(589)反演平均相对误差约为30%;bb(488)和bb(676)反演平均相对误差优于40%;bb(532)反演平均相对误差约为57%.通过分析模型对于输入误差的敏感性发现,当输入端引入±5%的误差时,模型反演值的误差波动在绝大多数情形下可控制在±10%以内,模型是稳定可靠的。模型适用于渤海近岸浑浊水体,可用于水体光学参数的时空分布特征分析以及基于固有光学参数的水色组分遥感反演。

关键词：海洋光学后向散射系数反演统计回归渤海遥感

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基于静止轨道水色卫星数据的渤海总吸收系数遥感反演和逐时变化研究

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光学学报 2016年第4期36卷 21-29页

作者：牟冰崔廷伟秦平刘荣杰郑荣儿中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

渤海是我国的半封闭内海,受陆源影响显著,水体光学性质复杂多变,静止轨道水色卫星(GOCI)的高时间分辨率数据为研究渤海水体总吸收系数的时空变化特征,特别是逐时变化提供了可能。针对GOCI波段设置,利用实测数据建立了基于遥感反射率波... 详细信息

渤海是我国的半封闭内海,受陆源影响显著,水体光学性质复杂多变,静止轨道水色卫星(GOCI)的高时间分辨率数据为研究渤海水体总吸收系数的时空变化特征,特别是逐时变化提供了可能。针对GOCI波段设置,利用实测数据建立了基于遥感反射率波段比值的412、443、555 nm波段渤海总吸收系数遥感反演模型,经独立实测数据检验,模型反演值与实测值的相关系数大于0.8,平均相对误差(APD)小于13%,中值相对误差小于9%,优于已有典型算法(精度提高约10%);经独立现场-卫星时空匹配数据检验,基于该模型和GOCI卫星数据的总吸收系数遥感反演平均相对误差在35%以内。基于2015年5月4日1天8景的GOCI影像和所建立的模型,研究了渤海总吸收系数的逐时变化特征。结果表明,8:30—15:30期间总吸收系数变幅主要分布范围是0.2~0.3 m^(-1),最大变幅可达到0.8 m^(-1),变幅极大值主要分布在辽东湾、渤海湾和莱州湾近岸海域。结合潮汐数据的分析发现,辽东湾、渤海湾北部总吸收系数与潮高的逐时变化具有较好的一致性,总吸收系数极小值出现时刻滞后于低潮时刻0~1.5 h;莱州湾西部总吸收系数与潮高逐时变化呈明显负相关性;渤海湾南部、莱州湾东部总吸收系数与潮高变化未见显著相关性。

关键词：海洋光学总吸收系数遥感反演静止轨道水色卫星

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新时期以来大陆的台港澳歌词研究综述

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职大学报 2021年第4期 47-50页

作者：崔婷伟南京大学文学院江苏省南京市210023

台湾、香港、澳门的歌词是中国歌词的重要组成部分。特别是台湾和香港词坛,1949年以来累累硕果,并对大陆产生了巨大影响,新时期以来吸引了大陆众多学者的目光。经过四十余年的发展,大陆对台港澳歌词、词人、词史的研究不断深入,成果繁多。

关键词：台港澳歌词台港流行歌曲台港词人台港歌词史

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基于高分四号卫星的黄海绿潮漂移速度提取研究

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海洋学报 2018年第1期40卷 29-38页

作者：陈晓英张杰崔廷伟宋平舰国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

静止轨道卫星高分四号(GF-4)具有高时间分辨率(20s)和高空间分辨率(50m)的独特优势。为了挖掘GF-4卫星在海洋灾害监测中的应用潜力,本文基于2016年6月25日1天4景的GF-4卫星影像,利用最大相关系数法(MCC),开展了黄海绿潮漂移速度提取研究... 详细信息

静止轨道卫星高分四号(GF-4)具有高时间分辨率(20s)和高空间分辨率(50m)的独特优势。为了挖掘GF-4卫星在海洋灾害监测中的应用潜力,本文基于2016年6月25日1天4景的GF-4卫星影像,利用最大相关系数法(MCC),开展了黄海绿潮漂移速度提取研究,分析了海面风场、潮汐等对绿潮漂移的影响。研究发现:(1)MCC方法可高精度自动追踪GF-4影像中绿潮的分钟级(8~9min)位置变化,绿潮漂移速率和方向的相对偏差分别为11%和5%;当2景GF-4影像的成像时间间隔增大至小时级(如6h)时,随着绿潮斑块形状的改变,MCC方法绿潮自动追踪的准确性下降。(2)绿潮在1天之中的漂移速率和方向可发生显著变化,当日上午9时黄海绿潮漂移速率均值为(0.36±0.13)m/s,方向以东南向为主,至15时,绿潮漂移速率显著增加至(0.69±0.12)m/s,方向变为东北偏北。(3)绿潮漂移速度与海面风速的相关系数为0.74,绿潮漂移方向为风向偏右;绿潮的向岸、离岸运动与相应时刻的涨、落潮具有较好的对应关系。GF-4卫星数据可为绿潮快速漂移的高精度监测提供数据支撑。

关键词：高分四号(GF-4) 绿潮遥感最大相关系数(MCC) 漂移速度

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波浪对泥沙作用的数值研究及在渤海区域的检验

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海洋学报 2012年第5期34卷 174-182页

作者：滕涌杨永增芦静崔廷伟国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点实验室山东青岛266061

针对渤海海域开展了波致底切应力对泥沙作用的数值估计。针对浅水条件,通过理想试验估算了波致底切应力对波流耦合底切应力的贡献。针对渤海大风过程,利用ECOMSED模式,通过波流耦合底边界层模型模拟了渤海区域的泥沙浓度,并利用遥感资... 详细信息

针对渤海海域开展了波致底切应力对泥沙作用的数值估计。针对浅水条件,通过理想试验估算了波致底切应力对波流耦合底切应力的贡献。针对渤海大风过程,利用ECOMSED模式,通过波流耦合底边界层模型模拟了渤海区域的泥沙浓度,并利用遥感资料对表层泥沙浓度的数值模拟进行了检验。对比结果表明,考虑波浪作用的情况下,模拟结果在总体分布上得到明显的改善。在大风过程中波浪对0～20m近岸区域的泥沙再悬浮起主导作用。

关键词：悬浮泥沙波流耦合底切应力渤海

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基于卫星偏振遥感的细粒子气溶胶光学厚度反演

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激光与光电子学进展 2020年第3期57卷 44-49页

作者：高迦南李丽萍崔廷伟陈晨中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 国家海洋局第一研究所山东青岛266061

利用PARASOL卫星搭载的多角度偏振地球反射率探测仪-3(POLDER-3)的偏振数据,反演了香河地区细粒子气溶胶光学厚度。反演数据与POLDER、MODIS业务化产品及AERONET数据进行对比分析,POLDER的细粒子气溶胶光学厚度反演效果显著优于MODIS产... 详细信息

利用PARASOL卫星搭载的多角度偏振地球反射率探测仪-3(POLDER-3)的偏振数据,反演了香河地区细粒子气溶胶光学厚度。反演数据与POLDER、MODIS业务化产品及AERONET数据进行对比分析,POLDER的细粒子气溶胶光学厚度反演效果显著优于MODIS产品,相关系数由0.67升至0.93,平均误差由0.32降至0.15。将POLDER偏振数据与神经元网络方法相结合,相关系数升至0.94,平均误差降为0.11。将该神经网络(NN)训练模型应用于杭州和香港地区进行验证,在杭州地区反演精度相似,在香港地区适用性较差。研究表明,利用POLDER偏振数据结合神经网络方法来提取细粒子气溶胶信息是可行的。

关键词：大气光学细粒子气溶胶偏振遥感神经网络 POLDER

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黄河口海域颗粒有机碳浓度遥感反演与时空分布特征

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光学学报 2017年第8期37卷 26-36页

作者：牟冰崔廷伟秦平巩加龙肖艳芳郑荣儿中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

基于黄河口海域实测数据,建立了利用745nm(模型1)和680nm(模型2)波段遥感反射率的颗粒有机碳(POC)浓度反演模型,得到的平均相对误差(APD)均低于26%,其中模型1表现更优。结合海洋水色成像仪(GOCI)影像和实测数据对两个模型进行了精度评估... 详细信息

基于黄河口海域实测数据,建立了利用745nm(模型1)和680nm(模型2)波段遥感反射率的颗粒有机碳(POC)浓度反演模型,得到的平均相对误差(APD)均低于26%,其中模型1表现更优。结合海洋水色成像仪(GOCI)影像和实测数据对两个模型进行了精度评估,平均相对误差均在30%以内。基于所建立的模型和卫星遥感影像,分析了逐时、大风过程(几日之间)、季节变化三种情况下黄河口海域POC浓度的时空变化特征。结果表明,冬季POC浓度整体较高,夏季POC浓度整体较低;渤海湾附近出现POC浓度最高值。三种情况下,POC浓度的变化范围在同一尺度上,表明短时间间隔并不意味着POC浓度变化范围也小,其季节平均效应是显著的。

关键词：海洋光学颗粒有机碳遥感反演黄河口时空分布

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