[發明專利]定量評價近岸水產養殖塘對近海Chl-a濃度影響的方法

有效

• 申請號: 202010038357.4
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111291621B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 羅菊花;孫喆;楊井志成
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06V20/10;G06V10/764;G06T7/62
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

本發明提出一種定量評價近岸水產養殖塘對近海Chl?a濃度影響的方法，首先獲取研究區的遙感影像，并提取近岸水產養殖塘的空間分布；下載并處理葉綠素a濃度數據產品；其次，下載和處理海岸線數據，并基于處理后的海岸線數據建立評價樣區；最后，基于水產養殖數據與葉綠素a濃度數據產品，統計樣區內近岸水產養殖面積和葉綠素a濃度均值，以水產養殖面積為自變量，葉綠素a濃度均值為因變量，采用皮爾遜相關分析，定量評價水產養殖塘對近海葉綠素a濃度時空分布的影響。本發明的方法能夠在區域或國家尺度定量評價近岸水產養殖塘對近海葉綠素a濃度時空分布的影響，為沿海國家水產養殖業可持續發展規劃與近海水環境保護政策的制定提供理論指導。

技術領域

本發明屬于遙感應用領域，涉及定量評價近岸水產養殖塘對近海Chl-a濃度影響的方法。

背景技術

水產養殖業作為世界上增長最快的食品生產部門之一，是許多國家重要的食品供應產業，是全球糧食安全和蛋白質攝入的重要貢獻部門。然而，在動物食品需求、經濟效益和社會發展等因素的驅動下，全球水產養殖業在過去三十年中蓬勃發展。水產養殖面積和規模不斷地擴大，使大面積寶貴的陸海環境轉變，隨之而來的是自然資源系統供應力的喪失，從而造成了一系列生態環境問題，如生境退化、地表地下水污染、水體富營養化和疾病傳播等。因此，掌握近岸水產養殖塘的空間分布現狀及對近海水環境的定量影響，可為水產養殖業可持續發展與近海水環境保護提供科學指導。

傳統的養殖塘監測方法為人工測繪，該方法耗費大量的人力物力且不適用于大范圍監測。而遙感具有實時、快速和大尺度的優勢，為養殖塘的大尺度的監測研究提供了一種更加高效便捷的手段。目前，關于近岸水產養殖塘對近海水環境影響評價研究，主要為定性的描述或采用野外取樣實驗室分析的方法，比較養殖塘內和養殖塘外的水質變化而開展的小范圍定量評價，缺乏在宏觀尺度大范圍的定量評價方法，很難為區域或國家尺度的水產養殖塘可持續發展規劃和近海水環境保護提供決策支持。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種基于遙感的大尺度定量評價近岸水產養殖塘對近海葉綠素a濃度時空分布影響的方法，為區域或國家尺度的水產養殖塘可持續發展規劃和近海水環境保護的政策制定等提供理論支撐。

本發明的上述技術目的通過如下技術方案實現：

一種定量評價近岸水產養殖塘對近海Chl-a濃度影響的方法，包括步驟如下：

步驟一、下載覆蓋研究區的高質量遙感影像，進行影像數據預處理；

步驟二、基于預處理后的影像提取遙感影像中的水產養殖塘像元；

步驟三、下載月合成的葉綠素a濃度數據，并對葉綠素a濃度數據進行處理；

步驟四、獲取海岸線矢量數據，進行海岸線數據處理；

步驟五、基于處理后的海岸線數據，向內陸建立X距離范圍的緩沖區作為近岸水產養殖塘的樣區，向海洋建立不同距離的緩沖區作為葉綠素a濃度的樣區；

步驟六、統計每個近岸水產養殖塘樣區內水產養殖塘的面積與對應的葉綠素a濃度樣區內年平均葉綠素a濃度值，并進行相關性分析，獲取近岸水產養殖塘對近海葉綠素a濃度空間分布的影響；

步驟七、基于空間影響分析，獲取顯著影響范圍，向海洋建立顯著影響范圍的緩沖區作為樣區，統計樣區內各月份的葉綠素a濃度值，并與近岸水產養殖塘樣區內水產養殖塘的面積進行相關性分析，分析水產養殖塘對不同月份的近海葉綠素a濃度分布的動態影響。

進一步的，所述步驟一中，選用水產養殖開展時期的LandsatTM/ETM/OLI遙感影像，并利用ENVI軟件進行預處理；影像預處理包括輻射校正、幾何校正和研究區裁剪，其中所述輻射校正指輻射定標和大氣校正。