关键词： 浙江沿岸   上升流   赤潮   遥感   EOS MODIS  

摘要： 赤潮灾害是我国主要海洋灾害之一,而浙江沿海是我国赤潮灾害最严重的海域。赤潮发生不仅与海域内水体理化环境和气象条件有关,还与沿岸上升流等物理海洋过程密切相关。本论文针对浙江沿岸上升流及海域内发生的赤潮灾害,研究浙江沿岸上升流遥感信息提取技术,提取了浙江沿岸上升流时空分布特征和变化规律;在收集多年赤潮记录资料基础上,统计分析了浙江沿海赤潮的时空分布特征;最后从遥感角度研究了浙江沿岸上升流与赤潮灾害间的时空关系,探讨了浙江沿岸上升流对赤潮灾害的影响与作用。 在上升流遥感信息提取技术研究方面,提取了上升流卫星遥感数据的可见光和热红外图像特征。基于上升流在卫星热红外遥感数据中的图像特征,建立了基于动态温度阈值的浙江沿岸上升流遥感信息提取模型。针对业务化运行的EOS MODIS卫星遥感数据,实现了浙江沿岸上升流遥感信息提取方法。 利用所建立的浙江沿岸上升流遥感信息提取方法,提取了2007～2009年浙江沿岸上升流的遥感信息。统计分析了浙江沿岸上升流的物理特征和时时空分布,得到了浙江沿岸上升流的短期和季节变化规律。明确了浙江沿岸上升流核心区与海底斜坡间的空间关系,揭示了浙江沿岸上升流时空分布的年度差异,探讨了浙江沿岸上升流的形成过程和影响因素。 在浙江沿海赤潮灾害统计分析方面,通过收集2000～2009年间的赤潮事件数据与资料,开展了浙江沿海赤潮的统计分析,获取了浙江沿海赤潮的时间分布特征,进行了浙江沿海赤潮类型的时间划分。明确了浙江沿海赤潮多发区的空间位置及其与海底斜坡间的空间关系,发现了赤潮多发区赤潮空间分布的年际波动特征。 在浙江沿岸上升流与赤潮灾害间关系研究方面,利用所获取的浙江沿岸上升流遥感信息,结合浙江沿海赤潮灾害统计结果,采用多尺度时空分析方法,建立了浙江沿岸上升流核心区与赤潮多发区间的空间关系,赤潮多发区赤潮空间分布年度变化与浙江沿岸上升流强度年度差异间的关系。分析了浙江沿岸上升流对赤潮灾害的影响,探讨了上升流等物理海洋过程在浙江沿海赤潮形成过程中的作用。

关键词： 赤潮   综合防治   生态经济   海域环境保护  

摘要： 近年来,海域富营养化现象不断加重,赤潮灾害发生频繁,防治工作实施刻不容缓。赤潮灾害防治工作是一项涉及多领域的复杂工作,需要进行生态、环境、经济、社会等系统不同层面的协调,由于缺乏不同层面的协调机制,现有的防治体系存在政策实施效率较低、可行性较差的问题,难以满足赤潮防治工作的要求。因此,赤潮防治研究工作的关键是如何将不同领域理论进行融合,为防治工作提供有针对性的、具体的、系统的理论指导,构建较为完整的赤潮防治理论体系。基于这一点,本文从如何提高赤潮防治工作的效率和如何提高赤潮防治工作实施可行性两方面内容展开,创新也多与这两方面内容相关,具体如下： 一是探讨赤潮发生的内在社会经济机制根源,并提出相应的解决方法。如：针对海域环境资源使用存在的共有性问题,提出海域环境资源权属分离解决方案；针对外部性问题,探讨实施有差别收费和基于科斯手段进行排污权交易的可行性；针对政府管理失效问题,提出有效降低信息不对称的解决方案。 二是构建赤潮灾害防治体系,制定有效的防治措施。如：对富营养物质过度排放问题进行系统研究,提出进行适度的生态补偿等富营养物排放的管理控制思路。 三是对赤潮发生的生态系统、经济系统进行量化研究。构建赤潮发生过程动态演变模型、赤潮防治的投入产出模型等相关模型,通过对赤潮灾害发生的过程分析、投入产出的效果评价和分析,为赤潮防治资源分配和相关管理政策制定提供依据。 四是构建了赤潮防治工作指标体系和评价体系。包括：海域环境容量估算、赤潮危害量化计算和赤潮防治工作效益评价体系等,为政策制定和方案实施提供参考。 各章节的具体研究内容如下： 第一章：对赤潮灾害成因、危害、赤潮技术研究进展和存在问题进行简要分析,同时对赤潮防治相关基础理论进行介绍。 第二章：对我国的现行赤潮防治体制进行分析,简述目前管理体制存在的主要问题。对不同手段在赤潮发生过程所应发挥的作用进行了阐述。 第三章：探讨赤潮发生的社会经济机制根源,分析现行防治政策实施过程存在问题并考察相关防治政策实施的可行性。 第四章：进行赤潮防治资源配置与优化研究,通过防治资源分配的调整和优化,提高防治资源的使用效率,并达到防治的社会效益最大化和经济效益的最大化。 第五章：建立了一系列赤潮防治生态—经济模型,如：赤潮防治的系统模型、赤潮发生过程动态演变模型、赤潮防治投入产出模型等,利用这些模型对赤潮发生进行了量化研究及对防治工作进行投入产出研究。 第六章：进行富营养物质排放控制研究,提出应改变现行的浓度为主的控制模式,构建赤潮防治的富营养物排放控制的新体系。 第七章：构建赤潮防治工作的评价指标体系,以衡量赤潮防治工作合理性与有效性。并通过赤潮灾害损失评价、富营养物总量控制实施效果评价、赤潮防治方案的经济效益评价研究,构建赤潮防治的评价体系。并借助赤潮防治工作评价指标和评价体系,为赤潮防治方案的实施提供指导或对实施过程进行所遇到的问题进行分析研究。

关键词： 赤潮灾害   营养盐   危险度评估   易损度评估   风险评估   遥感   地理信息系统  

摘要： 本文阐述了赤潮灾害风险评估在赤潮灾害管理中的作用,系统地介绍了赤潮灾害风险评估的国内外研究进展和营养盐对赤潮藻类生长的影响机制,开展了基于营养盐的塔玛亚历山大藻赤潮灾害危险度评估模型、赤潮灾害承灾体易损度评估模型,赤潮灾害风险的量化与分级和赤潮灾害风险评估技术的实现研究工作,最后以浙江近岸海域为例进行了实例应用。 赤潮灾害风险评估理论是开展赤潮灾害风险评估的基础。赤潮灾害风险评估是一个全新的研究领域,尚未形成系统的成熟的评估理论与技术方法体系。依据已初步建立的赤潮灾害风险评估理论可知,如何量化赤潮危险度和赤潮灾害承灾体易损度是实现量化赤潮灾害风险的两大核心内容。 赤潮危险度评估是赤潮灾害风险评估的重要组成部分。营养盐是赤潮藻类生长的物质基础,是影响赤潮暴发的关键要素之一。在营养盐对赤潮危险度的影响机制分析的基础上,以塔玛亚历山大藻为例,开展固定不同P和固定不同N起始浓度条件下藻类实验培养研究,根据实验数据和藻类生长的相关定律建立了基于营养盐的赤潮危险度评估模型,解决了基于营养盐的赤潮危险度量化问题。 赤潮灾害承灾体易损度评估是赤潮灾害风险评估的另一重要内容。赤潮灾害承灾体易损度受承灾体自身的抗灾特性、空间分布特征和赤潮类型(强度)等多方面因素的影响。本文采用Delphi法量化了单个承灾体遭受不同的赤潮类型(强度)的破坏程度,根据承灾体在海域立体空间分布呈层叠现象的特点,建立承灾体易损度评估模型,解决了如何量化赤潮灾害承灾体易损度的问题。 最后,为进一步验证理论的可靠性和模型的可用性,以浙江近岸海域为例进行了具体应用,并采用地理信息系统技术和遥感技术实现了基于营养盐的浙江近岸海域赤潮危险度评估、承灾体易损度评估和灾害风险空间可视化评估。评估结果与浙江近岸海域的赤潮灾害实际发生情况基本吻合。结果表明本文所提出研究思想和方法有助于推动赤潮灾害风险评估研究发展,为赤潮灾害防灾减灾提供了科学依据。

关键词： 亚硝酸盐   氮化合物   硝酸盐含量   赤潮灾害   累计面积   杜德   人类   主要污染物  

摘要： "从前美国中心地带有个小镇,在那里所有的生命似乎都与周围的环境和谐相处……甚至在冬天,路边也有美丽的地方。无数的鸟在啄食浆果和那些凋零的杂草从雪中伸出来的穗头……从第一批居民在这里盖起了住房、凿了水井和建起了马厩。到现在,已经过去了很多年……灾难突然

关键词： 红潮   卫星遥感   卫星探测   技术  

ISBN: (纸本)9787502776022

摘要： 本书主要内容包括：赤潮卫星遥感监测绪论；赤潮藻种光谱响应机理；富营养化水体浮游藻类吸收特征；赤潮藻类水体的荧光特性；黄色物质光学特性及其遥感反演等15章。

关键词： 环境科学   赤潮   灾害   广东沿海  

摘要： 对1980-2007年广东沿海赤潮灾害历史资料进行统计分析,研究赤潮灾害的时空分布规律和赤潮肇事种的变化规律。结果表明,广东沿海赤潮灾害总体呈上升趋势,发生频率不断增加;赤潮高发季节由过去的春季扩展到春夏秋冬季;赤潮发生海域和影响范围不断扩大;鱼毒性藻类和有毒藻越来越频繁地引发赤潮;引发赤潮灾害的生物种类不断增多,由甲藻和硅藻引发的赤潮减少,而由针胞藻类、定鞭藻类和纤毛虫类引发的赤潮明显增多。研究表明,赤潮生物种类繁多和日益增多的海洋污染可能是广东沿海赤潮灾害频发的原因。

关键词： 氮磷比   赤潮藻类   最大比生长速率   赤潮灾害   赤潮暴发时间模型   灾害危险度  

摘要： 为了定量表示氮磷比对赤潮灾害危险度的影响,在赤潮藻类最大比生长速率的氮磷比耐受性模型和赤潮暴发基准细胞密度的基础上,建立了氮磷比与赤潮暴发时间的关系模型,并据此划分危险度等级且归一化得到危险度值,并以中肋骨条藻为例进行了应用分析。结果表明基于氮磷比的赤潮暴发时间模型受初始密度、氮磷比的影响,且随初始密度、氮磷比的变化呈倒高斯形态变化。依据赤潮藻类在不同氮磷比下的耐受特性,赤潮灾害危险度可划分为高危险度、中危险度、低危险度三个等级。在高危险度区,最大比生长速率大,赤潮暴发时间最短,赤潮发生的可能性最高;在中危险度区,最大比生长速率小,赤潮暴发时间长,赤潮发生可能性低;在低危险度区,最大比生长速率趋于初始比生长速率,赤潮暴发时间最长,赤潮发生可能性最低。

关键词： 赤潮   定量评估   养殖业损失评估   分级评估  

摘要： 通过分析赤潮灾害损失的构成,建立了一套新的赤潮灾害对水产养殖业损失的评估方法,分别对养殖业的直接经济损失,间接经济损失,赤潮恢复费用等3个方面进行评估,并根据对灾害评估时间要求的不同,将赤潮灾害对养殖业的经济损失评估由粗评到细评,由定性到定量划分为3个等级,即灾前损失预评估,灾时损失评估和灾后损失实评估。最后利用2005年6月发生在浙江南麂列岛赤潮造成水产养殖业灾害损失的实地调查资料,运用建立的分类分级标准进行灾害损失评估。结果表明,此次赤潮属于中型鱼毒赤潮,其直接经济损失为3 100万元,总损失为4 290万元。

关键词： 赤潮灾害   风险评估   指标体系   风险评估模型  

摘要： 赤潮灾害是三大海洋灾害之一,它恶化海洋生态环境,危及人类健康,造成的海洋经济损失逐年增加。赤潮灾害风险评估是赤潮灾害减灾防灾的重要内容之一。赤潮灾害在本质上仍属自然灾害,依据赤潮灾害的危害特点和自然灾害风险的内涵,阐述了赤潮灾害风险评估的定义,就赤潮灾害危险度评估和海洋社会经济易损度评估两方面内容,论述了赤潮灾害风险评估指标体系,建立了赤潮灾害风险评估模型,提出了赤潮灾害风险评估的技术流程。

关键词： 海洋监测   赤潮   主成分分析   神经网络   LMBP  

摘要： 近年来,我国沿海赤潮频发且规模不断扩大,导致各种海洋生物的生存环境遭到严重破坏,海洋生态系统失衡恶化,渔业资源和海产养殖业受损严重,同时赤潮藻毒素严重威胁着海洋生物和人类的生命安全。因此,迫切需要建立高精度的赤潮灾害智能预警系统。本文结合当前日趋成熟的神经网络算法,对于神经网络赤潮预测模型进行了初步的研究,设计并实现了基于神经网络的赤潮灾害智能预警系统。具体來说包括以下几个方面: 首先,在简要分析赤潮发生与环境因子之间关系的基础上,构建了基于PCA(Principal Component Analysis)的附加动量法BP(BackPropagation)神经网络赤潮预测模型。由于赤潮成因复杂,且与多种环境因子密切相关,导致模型的输入变量难以选择。针对这一问题,模型首先采用了PCA算法对输入数据进行有效信息提取,即对大量输入数据进行线性变换,在保证原有信息量的同时降低输入维数以获取主成分,然后将主成分作为神经网络模型的输入,从而有效降低了神经网络模型的复杂度,大大提高了网络的收敛速度。模型仿真实验结果表明,该模型较传统附加动量法模型在拟合精度与预测效果上都有了较大提高。 其次,通过对烟台四十里湾海域赤潮成因进行分析,构建了基于LMBP(Levenberg-Marquardt Back Propagation)的烟台四十里湾赤潮预测模型。该模型通过设计实验组合并对比实验结果的方式确定输入变量,即根据该海域各理化因子对赤潮发生的影响大小对其依次排序,并设计了多个实验组合,对比各组合的实验结果选取输入变量。本文还详细阐述了LMBP神经网络建模的过程,对于隐含层神经元个数如何选择,如何最大限度利用现有数据对网络进行训练等问题进行了深入分析。整个建模过程思路清晰,容易理解,为赤潮预测的神经网络建模提供了解决思路。另外,LMBP算法是BP算法的改进形式,具有收敛速度快,逼近精度高的优点,因此将LMBP模型用于赤潮的实时在线预测有着极大的优越性和可行性,从而为赤潮预测提供了一种新方法。 最后,以多种神经网络预测算法为核心,搭建了Linux+MySOL+Apache+Tomcat的JSP网站构建环境,实现了基于B/S模式的神经网络赤潮灾害智能预警系统。该系统能够采用柱状图,折线图等方式将预测结果直观地显示给用户,提高了赤潮预测的可视化程度。而采用B/S模式使用户远程通过浏览器就能方便实现海洋环境监测数据查询、分析、赤潮预测结果的直观显示等功能,极大地提高了系统的易用性。系统还集成了多种神经网络预测算法,为赤潮灾害的智能预警系统提供了新的算法思路。