1、863青年基金青年基金(2002AA639540)近岸纳污海域高光谱现场探测系统近岸纳污海域高光谱现场探测系统验收汇报验收汇报 厦门大学海洋与环境科学学院厦门大学海洋与环境科学学院商少凌商少凌所属主题：海洋监测技术所属主题：海洋监测技术厦门大学海洋与环境科学学院一、课题任务合同规定的任务、考核技术指标 合同规定任务 考核指标厦门大学海洋与环境科学学院 建立近岸水体高光谱现场测量系统和方法 发展高光谱数据采集、融合、维护和质量 控制系统 开发基于现场高光谱数据集的区域生物-光 学算法试验平台合同任务合同任务厦门大学海洋与环境科学学院水下高光谱高分辨率剖面测量仪水下高光谱高分辨率剖面测量仪：便携式
2、，重量5kg；光谱范围400-1000nm；光谱通道512；视场角8；平静海况下剖面深度分辨率5cm；国际先进水平；国内专利。高光谱数据集管理和质量控制软件模块高光谱数据集管理和质量控制软件模块：基于IDL for Windows开发，具有友好的用户界面，配备帮助系统及准确的软件说明书。考核指标考核指标厦门大学海洋与环境科学学院二、任务执行情况 光谱剖面仪研发 高光谱数据集及区域算法调试平台研发 现场实验 实验室建设与操作规范的制订流向浮子系统光谱仪、笔记本电脑下 水 下 探头部分光纤电缆束硬质连杆船体光纤-光谱仪接头加工光纤选择浮子系统制作白板切换装置制作姿态控制舵制作软件设计软件设计文档形
3、成制作软件 JOMHQMHEMmud areassandbanksHUM23o22o113.5o114o28272629252423223021201814 1719161510987A1311127JOMHQMHEMmud areassandbanksHUM23o22o113.5o114o28272629252423223021201814 1719161510987A13111272002年11月，珠江口和南海陆架海域；2003年5月，厦门纳污水体（厦大芙蓉湖等）；2003年6月，闽江口海域（福建省连江海域）；2004年5月，厦门西海域；2004年8月，台湾海峡；2004年9月，福建省沿岸
4、 厦门大学海洋与环境科学学院863计划2002AA639540近岸海域高光谱现场探测系统近岸海域高光谱现场探测系统采样采样-测定操作规程测定操作规程Version.2.3厦门大学海洋遥感实验室2004年4月厦门大学海洋遥感实验室在863计划青年基金支持下，开展近岸海域高光谱现场探测系统的研发工作。高光谱数据采集为第一部分的研究内容，包括光谱、固有光学特性和水体有色成分的测量。随着仪器研发的进展，通过多次现场实验的实施，同时参照NASA、JGOFS以及厦门大学海洋碳循环实验室发布的方法规范，本实验室在第一版采样-测定操作规程基础上修订形成第二版采样-测定操作规程。将随着实验的深入继续进行版本更新
5、。本规程由四个部分组成。厦门大学海洋与环境科学学院三、技术研发情况 技术路线 实验检测及结果分析 达到的技术指标与考核目标的调整 关键技术的科学性、先进性和创新性评述技术路线光纤选择光纤实现水下信号引出捆绑液位计和浮子系统实现深度控制 光纤高光谱剖面仪研制水表及水下高光谱 规范有色成分测量吸收特性测量高光谱数据集软件设计研发（IDL,MySQL)高光谱数据集水色算法平台研发 (IDL,MySQL)水色算法平台算法调试Chla,CDOM,吸收系数等厦门大学海洋与环境科学学院实验检测及结果分析 光纤高光谱剖面仪检测结果 吸收特性测量检测结果-以CDOM为例 算法平台检测结果-以福建近海半分析算法为
6、例厦门大学海洋与环境科学学院台湾海峡2004年8月5日F0站光谱测定结果水深30m一类水体特征台剖面推算Rrs趋势合理由叶绿素剖面佐证490nm的垂直衰减基本符合光学规律厦门大学海洋与环境科学学院F12站福建近海2004年9月14日F12站光谱测量结果发件人:Chuanmin Hu 收件人:Ma Xiaoxin 抄送:shang sl;li yan 主题:Re:Re:Re:关于光纤购买日期:2004年10月20日 1:35Xiaoxin:These are pretty encouraging results.We can discuss the details later.For now m
7、ay I push you to write two papers from your work.I know it isperhaps difficult for you,so I have prepared some rough outlines at:http:/imars.usf.edu/hu/scratch/mxx/paper1_outline.dochttp:/imars.usf.edu/hu/scratch/mxx/paper1_outline.docYou need to fill in the blanks-you have to learn how to write thi
8、s.Youmay search for the literature for the background,and this file may helpyou a bit:http:/imars.usf.edu/hu/papers/SPIE/Hu_SPIE_simple_instrument_online.pdfLet me know what you think,ChuanminOn Mon,18 Oct 2004,Ma Xiaoxin wrote:胡老师，您好！我对前一段时间的两个航次的数据简单地写了一份数据报告（台湾海峡与福建沿海近岸光谱数数据据简单报告.doc），没有罗列所有的数据，只
9、是将一些较好的特征数据放在上面，另附上一些相关信息，包括两个航次的简单站位信息和数据情况（见其它三个附件，其中“连续站位布设.doc”为台湾海峡追踪上升流的、也是光谱数据比较集中的一些站位的位置图）。regionSalinity Rangea(355)S(103 nm-1)referenceAmazon River Estuary15.1-36.40.14-3.1215-33Green&Blough(1994)Tamiami River33.717Green&Blough(1994)Orinoco River22.6-57.3(a(300)8.6-13.9Batitin(1998)Surumo
10、ni River14.7-151.1(a(300)8.5-15.2Batitin(1998)Eastern Carribean Sea(near Orinoco River)19.7-33.70.3-9.1(a(300)12-20Del Castillo et al.(1999)Chesapeak BayRochelle-Newall&Fisher(2002)April13-330.5-2.2October5.8-270.7-2.1Southern Baltic Sea(coastal areas)1.4-12.8Ferrari(1998)Gulf of Lions(near Rhone Ri
11、ver mouth)34-38.20.05-1.7111-27Ferrari(2000)Pearl River Estuary (July)0-34.960.34-1.40Chen et al.(2004)Pearl River Estuary(November)0-32.490.24-1.9313.8-18.4This studyy=-0.045x+1.8068R2=0.977400.511.522.505101520253035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.977400.511.522.505101520253
12、035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.9774,n=41(a)y=-0.045x+1.8068R2=0.977400.511.522.505101520253035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.977400.511.522.505101520253035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.9774,n=41y=-0.045x+1.8068R2=0.977400.51
13、1.522.505101520253035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.977400.511.522.505101520253035SalinityaCDOM(355)(m-1)a(355)(m-1)y=-0.045x+1.8068R2=0.9774,n=41(a)珠江口2002年11月CDOM测量结果 JOMHQMHEMmud areassandbanksHUM23o22o113.5o114o28272629252423223021201814 1719161510987A1311127JOMHQMHEMmud
14、areassandbanksHUM23o22o113.5o114o28272629252423223021201814 1719161510987A1311127Marine Chemistry,accepted厦门大学海洋与环境科学学院基于算法平台的福建近海半分析算法结果 任意波段的rrs()可以表达为adg(440)和aph(440)的函数，取MODIS的六个可见光波段中的412nm、443nm和551nm三个波段，以U(412)/U(443)和U(443)/U(551)的形式联立两个方程；选择adg()的光谱斜率S、bbp()的指数N和aph()函数考察模型对其变化的灵敏度 厦门大学海洋
15、与环境科学学院厦门大学海洋与环境科学学院水体类型参数OC4经验算法(Ver.4)Carder-FJ半分析算法FJ半分析算法备注黄岐湾赤潮水体Slope0.680.510.38R20.660.470.51RMS15.5621.7824.59负值百分比(%)000厦门西海域港口水体Slope0.220.610.58OC4线性回归不过零点，截据为3.4R20.860.830.84RMS4.883.403.97负值百分比(%)0400This is a nice effort.But it might not be easy to be published in a popular journal l
16、ike Applied Optics at the current stage.However its not bad to try.I suggest its title be“Refining of MODIS algorithm for China coastal waters”.-Zhongping Lee 厦门大学海洋与环境科学学院技术指标与考核目标的调整1)重量:预定目标重量5kg，实际重量10kg。原因：考虑仪器自身强度及钢性要求选用不锈钢材料，同时水下自身稳定性对自重也有一定的需要，所以增加重量。2)视场角：预定目标8，实测国家海洋科学数据共享平台 -感谢863计划给予的支持！厦门大学海洋与环境科学学院谢谢各位专家！
