Optische Fernerkundungsstudie zur Biomasse von Sargassum in den Küstengewässern Chinas

LIU Yuru ,  

QI Lin ,  

ZHU Xiaobo ,  

TANG Jun ,  

LU Yingcheng ,  

摘要

Sargassum (Sargassum) ist eine weit verbreitete große braune Alge, die in den Weltmeeren schwimmt. In den letzten Jahren führte die massive Vermehrung zu dem Phänomen der „Goldenen Fluten“ (Golden tides), die vor allem im Ostchinesischen Meer (ECS) an Chinas Küsten immer häufiger auftreten und erhebliche Auswirkungen auf die Küstenökologie und wirtschaftliche Aktivitäten haben. Die optische Satellitenfernerkundung ist eine starke Unterstützung bei der Überwachung großer schwimmender Algen im Meer und ermöglicht die genaue Erkennung und quantitative Schätzung von Sargassum. Eine fein abgestimmte optische Fernerkundung von Sargassum im Ostchinesischen Meer fehlt bislang aber ein optisches quantitatives Fernerkundungsmodell, hauptsächlich wegen fehlender spektraler Messdaten, die für die Modellentwicklung nötig sind, was die satellitengestützte quantitative Fernerkundungsforschung und -anwendung von Sargassum in Chinas Küstengewässern einschränkt. Um eine genaue optische Fernerkundungsschätzung zu ermöglichen, wurde in dieser Studie ein Biomassekontrollversuch für Sargassum (Kupferalge) im Ostchinesischen Meer durchgeführt, spektrale Reflexionsdaten erhoben und unter Einbeziehung der spektralen Sensorantwortfunktion sowie der Rayleigh-korrigierten Reflexion (Rayleigh-corrected Reflectance, R_rc) ein geeignetes optisches Fernerkundungsmodell für multiple optische Sensoren im Ostchinesischen Meer entwickelt. Dadurch wurde eine effektive Biomasseabschätzung von Sargassum auf Basis multisensorischer optischer Satellitendaten realisiert und die Ergebnisse der multimodalen optischen Fernerkundung verglichen validiert. Die Resultate zeigen, dass die Biomasse im Vergleich zu quantitativen Parametern wie der Abdeckungsfläche die quantitativen Abschätzungsfehler, die durch den Fernerkundungsskalaeffekt verschiedener Sensorauflösungen verursacht werden, effektiv reduziert, zwischen den Ergebnissen verschiedener multisensorischer Satellitendaten eine gute Konsistenz aufweist und der quantitativ am wenigsten unsichere Parameter ist. Auf Basis multisensorischer optischer Satellitendaten liefert diese quantitative Fernerkundungsschätzung von Sargassum in den Küstengewässern Chinas eine wichtige Referenz für eine umfassende und genaue Erfassung des Goldenen-Fluten-Ausbruchs und fördert die präzise Quantifizierung und dynamische Überwachung der schwebenden Algen vor Chinas Küsten.

关键词

Goldene Fluten; Sargassum; MSI; HY-1/CZI; MODIS; multisensorische optische Satellitenfernerkundung

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