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A bio-optical inversion model to retrieve absorption contributions and phytoplankton size structure from total minus water spectral absorption using genetic algorithm
  • ISSN号:0254-4059
  • 期刊名称:《中国海洋湖沼学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:Q178.53[生物学—水生生物学;生物学—普通生物学] TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]State Key Laboratory of Tropical Oceanography, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China, [2]University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049, China, [3]National Satellite Ocean Application Service (NSOAS), State Oceanic Administration, Beijing 100049, China
  • 相关基金:Supported by the Key Projects of the National Natural Science Foundation of China (Nos. 41076014, U0933005, 41176035, 40906022, 41206029)
中文摘要:

我们建议检索吸收的一个简历光的倒置模型浮游植物和有颜色的由岩屑形成的物质(CDM ) 的贡献,以及浮游植物缩放班(PSC ) ,从减水吸收系列的总数。模型基于浮游植物尺寸结构和一个基因算法的三部件的分离。模型表演在二独立数据集上被测试(NASA 简历 -- 光海洋的算法数据集(流浪者) 和北华南海(NSCS ) 数据集) 。在估计并且测量的价值之间的关系是强烈线性的,特别为 CDM (412 ) ,并且 CDM 指数的斜坡(S CDM ) 的根均方差(RMSE ) 是相对低的。下次,倒置模型直接被使用在原处减水总计系列决定了由的吸收一在水下米在在 2008 年 9 月的巡航期间,在海水检索浮游植物尺寸结构。由比较测量并且检索的叶绿素一集中,我们表明了那个总数和尺寸特定的叶绿素一集中能被模型与相对高的精确性检索。最后,我们使用了简历光的倒置模型在一个逆旋风的旋涡在 NSCS 导致的浮游植物尺寸结构调查变化。

英文摘要:

We propose a bio-optical inversion model that retrieves the absorption contributions of phytoplankton and colored detrital matter (CDM), as well as the phytoplankton size classes (PSCs), from total minus water absorption spectra. The model is based on three-component separation of phytoplankton size structure and a genetic algorithm. The model performance was tested on two independent datasets (the NASA bio-Optical Marine Algorithm Dataset (NOMAD) and the northern South China Sea (NSCS) dataset). The relationships between the estimated and measured values were strongly linear, especially for aCDM(412), and the Root Mean Square Error (RMSE) of the CDM exponential slope (ScDM) was relatively low. Next, the inversion model was directly applied to in-situ total minus water absorption spectra determined by an underwater meter during a cruise in September 2008, to retrieve the phytoplankton size structure in the seawater. By comparing the measured and retrieved chlorophyll a concentrations, we demonstrated that total and size-specific chlorophyll a concentrations could be retrieved by the model with relatively high accuracy. Finally, we applied the bio-optical inversion model to investigate changes in phytoplankton size structure induced by an anti-cyclonic eddy in the NSCS.

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期刊信息
  • 《中国海洋湖沼学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院 中国科协
  • 主办单位:中国海洋与湖沼学会
  • 主编:曾呈奎
  • 地址:中国青岛南海路7号
  • 邮编:266071
  • 邮箱:cjol@ms.qdio.ac.cn
  • 电话:0532-82898754
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4059
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1150/P
  • 邮发代号:2-581
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国生物科学数据库,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊
  • 被引量:349