3中国海洋大学学士论文开题报告

本科毕业论文（设计）

开题报告

题    目南海颗粒物光学特性与遥感算法研究

院、  系         海洋环境学院           

专    业    海洋科学   (年级)    2009   

学生姓名              邓华              

学    号          010022009011          

指导教师             邢小罡             

             教务处制表

         2013年3月 27 日

一、选题依据

1.课题来源、选题依据和背景情况

后向散射系数（bb）是水色遥感的一个重要基础光学参数，其大小只与水体中各组分的浓度有关，是重要的固有光学量之一。水体的后向散射系数在光学遥感的海洋学应用方面具有重要作用。水体后向散射信息由颗粒群密度、粒径以及折射率决定，通过颗粒物后向散射系数即可推导颗粒群的粒度分布和构成等相关信息；另外，其与水体的遥感反射率Ｒ（λ）具有密切联系，只要建立两者的关系模型，便可通过Ｒ（λ）直接反演水体组分，为水色组分浓度的遥感反演奠定了基础。由此可见，水体后向散射性质对于海洋光学研究、水色组分遥感研究以及海洋生物地球化学研究等均具有重要意义和价值。

海水总吸收系数是一个重要的固有光学参数,对于研究海洋中浮游植物的光合作用、上层海洋热结构等具有重要意义。

颗粒有机碳(particulate organiccarbon, POC)是指海水中有机颗粒物(包括浮游植物细胞及相应的非生命体碎屑、陆源有机颗粒等)的碳含量, 是海洋碳循环研究中的一个重要参数。

SCS是东南亚最大的边缘海，最大深度超过5000米，是热带西太平洋的一部分，亚洲冬季风和东印度洋夏季季风期间的温度之间的差异主要由它的气象条件决定。此外，大量河水进入南海（通过珠江和一般地表径流），产生显著的海洋条件影响。在南海北部陆架水，包括水体的混合物，主要受携带大量的有机和无机物质的珠江径流影响。特别是，珠江口区是众所周知的二类水体，含有丰富的黄色物质，悬浮物物质，除沿海水域，公海深盆地区是很清楚的。

2..课题研究目的、学术价值或实际应用价值

1.国内外研究现状、发展动态

后向散射系数（bb）是水色遥感的一个重要基础光学参数，其大小只与水体中各组分的浓度有关，是重要的固有光学量之一，对其开展的研究较多。

国外关于颗粒有机碳的研究开展较早,福克斯(1952 )等人在一个二氧化硅和氧化镁的滤床上收集颗粒物,但开始仅限于对 POC 含量的研究,而且开始的研究对于颗粒物质采集方法并没有统一的标准,因此事实上采集的颗粒物质的范围有差别,碳的测定方法也非常不一致"海水中 POC 的一些最早的浓度值,是将过滤收集的颗粒物质在马弗炉中灰化,从灰化前后的重量之差值测得的。国内关于颗粒有机碳的研究开始较晚,工作也不多。近年来,颗粒有机碳的研究被高度重视,在许多大型课题中被列为重要研究内容。

2.查阅的主要文献

[1]海洋颗粒有机碳浓度水色遥感研究进展.王桂芬, 曹文熙 , 殷建平, 周雯, 孙兆华, 杨倩

[2]黄东海颗粒有机碳、氮的分布及沉降通量估算.王海荣

[3]珠江水体悬浮物颗粒有机碳同位素组成及分布特征.魏秀国，沈成德，孙彦敏，易惟熙

[4]海水颗粒有机碳（poc）变化的生物地球化学机制.张乃星，宋金明，贺志鹏

[5]胶州湾海水中颗粒有机碳含量的分布与变化.孙作庆，杨鹤鸣

[6] 海峡南部颗粒有机碳及粒径谱分析.叶翔（硕士论文）

[7]

（一）学术构想与思路

利用基金委共享航次于2011年8月在南海现场实测的颗粒物有机碳浓度、颗粒物后向散射、叶绿素a浓度数据，分析颗粒物后向散射特性（包括表层与深层的后向散射光谱、珠江口与外海的后巷散射光谱特征，以及后向散射斜率与后向散射系数的关系）、颗粒物后向散射系数与颗粒物有机碳浓度的关系、颗粒物后向散射系数与叶绿素a浓度关系，以及颗粒物吸收系数特性、颗粒物吸收系数与颗粒物有机碳浓度的关系、叶绿素吸收系数与叶绿素a浓度的关系.

利用船载数据获得的局地经验关系，可建立颗粒物有机碳浓度的卫星遥感算法。

（二）主要研究内容

0. 前言

   0.1研究背景

   0.2研究目的

1. 生物光学特性概述

1.1 颗粒物后向散射概述

1.2 颗粒物吸收系数概述

1.3 颗粒物有机碳浓度、叶绿素a浓度概述

1.4 南海的环流系统

2. 颗粒物后向散射系数、吸收系数的光谱特性

3. 颗粒物后向散射系数与后向散射斜率的关系

4. 颗粒物后向散射系数、吸收系数与颗粒物有机碳浓度、叶绿素a浓度的关系

5. 颗粒物后向散射系数的遥感算法研究

6. 总结

（三）拟解决的关键问题（或技术）

     得出南海颗粒物光学特性与颗粒物有机碳浓度、叶绿素a浓度关系的复杂性和特殊性

（四）拟采取的研究方法

第1、数据分析。利用出海调查的船载数据作为主要数据来源，进行光谱分析、图形分析，得出主要特性。

第2、比较研究法。比较颗粒物后向散射与后向斜率，后向散射与颗粒物有机碳浓度、叶绿素a浓度关系，得出相应的结论。

第3、归纳演绎法。通过总结、归纳，将颗粒物后向散射系数与颗粒物有机碳浓度、叶绿素a浓度的关系应用到卫星上，进一步分析研究。

技术路线、实施方案

（五）可行性分析

四、论文（设计）进度安排

导师意见

导师签字:

2、审核小组应至少由三位具有高级职称的教师组成；必要时可召集开题报告会。