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基于南海北部海区浮游植物吸收光谱斜率变化的粒级结构反演

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热带海洋学报 2010年第2期29卷 25-32页

作者：王桂芬曹文熙周雯梁少君杨跃忠赵俊中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室广东广州510301 中国科学院研究生院北京100039

浮游植物的粒级结构是一个重要的生物参数。基于南海北部海区不同水体环境下测量的生物光学数据,作者深入研究了粒级结构对浮游植物吸收光谱的影响。结果表明,选择443和510nm波段计算得到的浮游植物光谱斜率S对粒级结构的变化具有较高... 详细信息

浮游植物的粒级结构是一个重要的生物参数。基于南海北部海区不同水体环境下测量的生物光学数据,作者深入研究了粒级结构对浮游植物吸收光谱的影响。结果表明,选择443和510nm波段计算得到的浮游植物光谱斜率S对粒级结构的变化具有较高的敏感性,其随着小型浮游植物比例的增大呈不断增加的趋势。S与水体叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数(aph(443))之间表现出明显的正相关特征。以40%为界对不同粒级浮游植物的优势进行定义,发现在S与叶绿素a浓度、aph(443)的关系分布中小型(Micro)和微微型(Pico)浮游植物占据优势的水体表现出较为明显的分界,叶绿素a浓度和aph(443)分别在0.70mg·m-3和0.05m-1附近,相应的S在0.0004(m·nm)-1左右。基于实测数据建立的遥感反射率蓝绿波段比值与S之间的统计关系,决定系数高达0.91,为从水色遥感数据反演浮游植物粒级结构提供了重要手段。

关键词：粒级结构浮游植物吸收系数光谱斜率水色反演

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黄海北部CDOM近紫外区吸收光谱特性研究

光谱学与光谱分析 2010年第12期30卷 3379-3383页

作者：王林赵冬至杨建洪陈艳拢国家海洋环境监测中心辽宁大连116023

有色溶解性有机物（CDOM）近紫外区吸收光谱包含CDOM分子结构、组成等重要理化信息。利用2009年3月黄海北部海域CDOM吸收系数的实测数据,分析了该海域CDOM近紫外区的吸收光谱特性,结果表明：由于近岸陆源输入的影响,黄海北部海域CDOM构... 详细信息

有色溶解性有机物（CDOM）近紫外区吸收光谱包含CDOM分子结构、组成等重要理化信息。利用2009年3月黄海北部海域CDOM吸收系数的实测数据,分析了该海域CDOM近紫外区的吸收光谱特性,结果表明：由于近岸陆源输入的影响,黄海北部海域CDOM构成差异较大,属于典型的二类水体;特定拟合波段范围的光谱斜率及特定波段处的吸收系数对CDOM分子量相对大小均具有一定的指示作用,250-275,350-400,300-350,275-300 nm波段的光谱斜率Sg,250-275,Sg,350-400,Sg,300-350,Sg,275-300与CDOM分子量相对大小指示参数M值的相关性依次递增,最高可达0.95,吸收系数ag（λ）与M值的相关性随波长增大逐渐变大,400 nm波段处相关性可达0.92;光谱斜率与吸收系数存在相关性与否由光谱斜率拟合波段范围及吸收系数获取波长共同决定,Sg,275-300与ag（400）的相关性最大,可达0.87。

关键词：有色溶解性有机物近紫外区吸收系数光谱斜率

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天目湖流域DOM和CDOM光学特性的对比

环境科学研究 2014年第9期27卷 998-1007页

作者：牛城张运林朱广伟王明珠周永强刘笑菡中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

对2011年1—12月天目湖流域河流及湖体中DOM(可溶性有机物)、CDOM(有色可溶性有机物)的光学特性进行了研究,对比分析了河流和湖体DOM、CDOM的a350(350 nm处的吸收系数)、S280～500(280～500 nm波段指数函数拟合曲线斜率)、SR(光谱斜率比... 详细信息

对2011年1—12月天目湖流域河流及湖体中DOM(可溶性有机物)、CDOM(有色可溶性有机物)的光学特性进行了研究,对比分析了河流和湖体DOM、CDOM的a350(350 nm处的吸收系数)、S280～500(280～500 nm波段指数函数拟合曲线斜率)、SR(光谱斜率比)以及M(a250a365)值.结果表明,天目湖流域a350(CDOM)a350(DOM)的年均值为0.856 4,说明CDOM对光的吸收占主导.河流DOM、CDOM的a350年均值分别为(4.24±1.89)、(3.40±1.48)m-1,明显大于湖体的(2.42±0.84)、(2.22±0.83)m-1,表明外源河流输入是天目湖中DOM的主要来源.河流DOM、CDOM的S280～500年均值分别为(15.98±0.83)、(17.96±0.81)μm-1,湖体的分别为(19.20±1.65)、(20.34±1.73)μm-1;河流的S280～500及SR均显著低于湖体,表明天目湖流域河流和湖体中CDOM的组成存在明显差异.天目湖流域DOM与CDOM的M值与S280～500呈显著线性相关,河流DOM与CDOM的M值年均值分别为(5.54±0.81)、(6.54±0.95),显著小于湖体的(7.54±0.98)、(8.28±1.23),表明湖体中的DOM分子较小.受人类活动、土地利用、降雨径流等因素影响,天目湖流域DOM、CDOM的丰度及光学特性均呈明显的季节性差异,a350与SR在DOM与CDOM中表现的季节性差异较为一致,可以相互参考.

关键词：天目湖流域可溶性有机物吸收系数光谱斜率

青岛近岸、东海海水CDOM特性及一氧化碳光产生研究

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中国环境科学 2015年第11期35卷 3468-3474页

作者：张东妮陆小兰彭彤赵保振刘春颖中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

研究了青岛近岸和东海海水中CO的光化学产生,比较了两个不同水域海水中有色溶解有机物（CDOM）的光学特征和CO的表观量子产率.结果表明：青岛近岸海水和东海海水α（355）范围分别为0.381~0.868m-1和0.083~0.427m-1,平均值分别为0.622m-... 详细信息

研究了青岛近岸和东海海水中CO的光化学产生,比较了两个不同水域海水中有色溶解有机物（CDOM）的光学特征和CO的表观量子产率.结果表明：青岛近岸海水和东海海水α（355）范围分别为0.381~0.868m-1和0.083~0.427m-1,平均值分别为0.622m-1和0.196m-1,青岛近岸海水α（355）大于东海.其中近岸海水α（355）和Sg表现出良好的相关性,而东海海水这两个参数之间无明显相关性,表现出α（355）和Sg关系的不确定性.α（355）与CO的光致产生速率呈现正相关（R2=0.8188）,说明了CDOM光化学降解是CO产生的重要途径.青岛近岸海水CO的表观量子产率高于东海海水,与α（355）具有相同变化规律,说明含有高光学活性物质的CDOM发生光降解反应能更加有效地产生CO.

关键词：一氧化碳有色溶解有机物光谱斜率表观量子产率

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城市黑臭水体的吸收特性分析

环境科学 2018年第10期39卷 4519-4529页

作者：丁潇蕾李云梅吕恒朱利温爽雷少华南京师范大学江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 环境保护部卫星环境应用中心北京100029

黑臭水体是城市水环境的一个严重问题,对城市黑臭水体光学特性进行分析,是利用遥感技术手段进行黑臭识别的前提与基础.2016~2017年采集了长沙、南京和无锡的城市黑臭水体共计85个样点,非黑臭水体共计80个样点,并对水样的悬浮物等水质参... 详细信息

黑臭水体是城市水环境的一个严重问题,对城市黑臭水体光学特性进行分析,是利用遥感技术手段进行黑臭识别的前提与基础.2016~2017年采集了长沙、南京和无锡的城市黑臭水体共计85个样点,非黑臭水体共计80个样点,并对水样的悬浮物等水质参数浓度以及水体组分的吸收系数进行了测量.结果表明:(1)黑臭水体的总颗粒物吸收系数、非色素颗粒物吸收系数总体上高于非黑臭水体.(2)黑臭水体与非黑臭水体的CDOM吸收系数有明显的差异.由此可用CDOM吸收特征波段440 nm和不同波段范围内拟合的吸收系数曲线斜率对黑臭水体进行区分.城市黑臭水体吸收特性的分析,将为黑臭水体的遥感识别和监测提供有效的技术支撑.黑臭水体中的高CDOM浓度,可以作为遥感识别黑臭水的一个重要参考.

关键词：水色遥感城市黑臭水体吸收特性水质参数 CDOM 光谱斜率

淮河流域周村水库夏季CDOM吸收光谱特征、空间分布及其来源分析

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湖泊科学 2017年第1期29卷 151-159页

作者：方开凯黄廷林张春华周石磊曾明正刘飞夏超西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

基于2015年8月采集的24个淮河流域以周村水源水库为代表的表层水样的有色溶解性有机物(CDOM)吸收系数数据,研究了CDOM吸收光谱的空间分布特征,考察了CDOM的吸收系数与水质参数的相关关系,同时探讨了周村水库夏季CDOM的潜在来源.结果显示... 详细信息

基于2015年8月采集的24个淮河流域以周村水源水库为代表的表层水样的有色溶解性有机物(CDOM)吸收系数数据,研究了CDOM吸收光谱的空间分布特征,考察了CDOM的吸收系数与水质参数的相关关系,同时探讨了周村水库夏季CDOM的潜在来源.结果显示:依据CDOM的吸收光谱空间分布特性及采样点分布特征,周村水库分为入库口、过渡区和主库区3个特征水域;CDOM的吸收系数沿入库口到主库区依次递减,S值呈现相反的趋势;分析发现S240~500与a(355)和a*(355)呈极显著负相关(R^2=0.98、0.88);CDOM吸收系数a(355)与溶解性有机碳(DOC)浓度具有良好的线性相关,有利于建立DOC遥感反演模型;同时,CDOM吸收系数a(355)与a_(ph)(440)存在极显著正线性相关,表明浮游植物的新陈代谢及其降解产物是夏季周村水库CDOM的潜在来源.综上,通过对夏季周村水库水体CDOM的研究,丰富了关于水源水体CDOM的调查资料,可为日后水库的管理提供技术支撑.

关键词：有色可溶性有机物周村水库吸收系数光谱斜率遥感反演淮河流域

新安江水库夏季CDOM吸收光谱特征及来源分析

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中国环境科学 2014年第12期34卷 3207-3214页

作者：殷燕吴志旭张运林刘明亮周永强高玉蓉何剑波虞左明杭州市环境保护科学研究院浙江杭州310014 淳安县环境保护监测站浙江淳安311700 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008

为探讨夏季新安江水库有色可溶性有机物(CDOM)吸收光谱特征、空间分布及潜在来源,于2013年7月份在新安江水库采集了53个表层水样,分析了CDOM吸收系数a(350)、比吸收系数a*(350)和光谱斜率S值的空间分布规律及CDOM吸收系数与水质参数的... 详细信息

为探讨夏季新安江水库有色可溶性有机物(CDOM)吸收光谱特征、空间分布及潜在来源,于2013年7月份在新安江水库采集了53个表层水样,分析了CDOM吸收系数a(350)、比吸收系数a*(350)和光谱斜率S值的空间分布规律及CDOM吸收系数与水质参数的相关关系.结果表明:通过系统聚类分析,夏季新安江水库CDOM吸收系数空间分布可划为3类,吸收系数大小呈现出A类区(西北河流区)>B类区(库心区及东北库区)>C类区(西南库区及东南库区)的规律,空间分布与CDOM比吸收系数相似而与S值相异.CDOM吸收系数a(350)与叶绿素a(Chla)浓度、浮游植物吸收系数及悬浮物浓度存在极显著性正线性相关,表明夏季新安江水库CDOM主要来源于浮游植物新陈代谢及降解产物.

关键词：新安江水库有色可溶解性有机物吸收系数光谱斜率

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太湖水体散射光谱特性及其形成机理研究

光学学报 2011年第5期31卷 15-23页

作者：黄昌春李云梅孙德勇乐成峰金鑫南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210046 Geosystems Research Institute Mississippi State UniversityStennis SpaceCenter

基于2006年10月,2007年3月和2007年11月三次太湖野外实测颗粒物散射(bp)和后向散射(bbp)光谱数据,分别计算其光谱幂指数斜率、总悬浮物(TSPM)、有机物(OSPM)和无机物(ISPM)的比散射和比后向散射系数,进而探讨太湖水体bp和bbp光谱特征及... 详细信息

基于2006年10月,2007年3月和2007年11月三次太湖野外实测颗粒物散射(bp)和后向散射(bbp)光谱数据,分别计算其光谱幂指数斜率、总悬浮物(TSPM)、有机物(OSPM)和无机物(ISPM)的比散射和比后向散射系数,进而探讨太湖水体bp和bbp光谱特征及其形成机理。结果表明,TSPM,ISPM和OSPM比散射系数平均值分别为:0.634(550 nm),1.057(532 nm)和0.396(532 nm)gm-2,ISPM和OSPM比后向散射系数平均值分别为0.0051(532 nm)和0.0022(532 nm)gm-2;2006年10月,2007年3月和2007年11月,后向散射率(B)平均值分别为:0.01078,0.01375和0.01251;bbp和bp及其B具有较强的光谱依赖性,但OSPM和有色溶解有机物(CDOM)在短波长以及叶绿素在675 nm的强吸收作用一定程度上减弱了该特征;bbp光谱斜率幂指数与ISPM/OSPM,532 nm处的bbp(532 nm)具有较强的相关性,而与粒径分布斜率相关性较小。

关键词：海洋光学散射光谱比散射系数光谱斜率太湖

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太湖有色可溶性有机物4种光谱模型的对比

生态与农村环境学报 2009年第1期25卷 42-46页

作者：刘明亮张运林王鑫李云亮南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 中国科学院南京地理与湖泊研究所/湖泊与环境国家重点实验室太湖湖泊生态系统研究站江苏南京210008 河北省气象科学研究所河北石家庄050021 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093

利用指数函数、幂函数等4种模型对太湖2006—2007年50个站点250个样本的有色可溶性有机物(CDOM)光谱吸收系数进行拟合,发现其他3种模型都比传统的取自然对数进行线性回归的模型拟合效果好。统计检验显示,幂函数模型的光谱拟合效果最好,... 详细信息

利用指数函数、幂函数等4种模型对太湖2006—2007年50个站点250个样本的有色可溶性有机物(CDOM)光谱吸收系数进行拟合,发现其他3种模型都比传统的取自然对数进行线性回归的模型拟合效果好。统计检验显示,幂函数模型的光谱拟合效果最好,平均决定系数为0.9990,大于其他3种模型,而平均相对误差、均方根误差则小于其他3种模型。利用幂函数模型计算得到,在280～500nm光谱范围内,CDOM吸收光谱斜率均值为(6.66±0.40)nm-1,变异系数6.08%,其频率基本上遵循正态分布。对于太湖CDOM吸收光谱斜率值,在空间分布上,梅梁湾显著小于大太湖开阔水域(P光谱斜率与吸收系数呈显著负相关,相关性随波长增加而增强。

关键词：有色可溶性有机物吸收系数光谱斜率太湖