中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶所在多類型海洋藻華高分辨率遙感研究方面取得進(jìn)展！

在氣候變化與人類活動(dòng)的雙重壓力下，全球海岸帶海洋藻華呈現(xiàn)分布范圍擴(kuò)大、發(fā)生頻率增加、持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)、多潮齊發(fā)等特點(diǎn)，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。近日，中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所海岸帶環(huán)境災(zāi)害遙感與評(píng)估研究組（邢前國(guó)研究員團(tuán)隊(duì)）圍繞近岸復(fù)雜光學(xué)水體多類型藻華的高空間分辨率遙感識(shí)別開展了針對(duì)性研究，研究方法及其數(shù)據(jù)結(jié)果推動(dòng)了海岸帶藻華遙感技術(shù)的發(fā)展。

基于可持續(xù)發(fā)展衛(wèi)星一號(hào)星(SDGSAT-1)多光譜10米分辨率影像，研究構(gòu)建了決策樹與機(jī)器學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)滸苔、馬尾藻、紅色夜光藻、綠色夜光藻及黑水這五種海洋藻華在三個(gè)海洋區(qū)域（中國(guó)近海水域、印度洋和大西洋）的自動(dòng)識(shí)別與區(qū)分，系統(tǒng)評(píng)估了模型在復(fù)雜近岸水體中的適用性。另外，研究進(jìn)一步將模型應(yīng)用于Sentinel-2 MSI數(shù)據(jù)，并對(duì)其識(shí)別差異進(jìn)行了對(duì)比分析。

圖1 全球典型海洋藻華

圖2 SDGSAT-1藻華識(shí)別模型

研究發(fā)現(xiàn)，相較于葉綠素a濃度、熒光基線高度、單一光譜指數(shù)等傳統(tǒng)方法，基于多波段特征構(gòu)建的決策樹模型能夠?qū)崿F(xiàn)五類藻華及海水類型的識(shí)別與區(qū)分，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜近岸水體中多目標(biāo)的有效提取。對(duì)比決策樹與機(jī)器學(xué)習(xí)模型的提取結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在光學(xué)性質(zhì)復(fù)雜的近岸水體中，不同模型的識(shí)別效果存在差異，其中決策樹模型在光學(xué)吸收型黑水提取方面表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。基于Sentinel-2 MSI的對(duì)比研究顯示，SDGSAT-1構(gòu)建的模型具備跨傳感器遷移潛力。

圖3 中國(guó)近海典型藻華遙感應(yīng)用

相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊《Remote Sensing of Environment》，第一作者為煙臺(tái)海岸帶所博士生姜珊珊，通訊作者為邢前國(guó)研究員。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目和煙臺(tái)海岸帶所自主部署項(xiàng)目等項(xiàng)目資助。

相關(guān)論文：

S. Jiang, R. Guan, Q. Xing*, et al. 2026. Identification of marine algal blooms by SDGSAT-1 multispectral imagery. Remote Sensing of Environment, 337, 115340. https://doi.org/10.1016/j.rse.2026.115340.

• 信息來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所。

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