三亚鹿回头海域盾形陀螺珊瑚和精巧扁脑珊瑚反射率光谱分析

论文摘要

为了进一步深入研究不同形状和不同颜色珊瑚的光谱特征,选择三亚湾鹿回头海域两种常见造礁石珊瑚（褐色片状珊瑚:盾形陀螺珊瑚（Turbinaria peltata）和蓝灰色块状珊瑚:精巧扁脑珊瑚（Platygyra daeda））为样本进行测量和分析。于2015年7月22日上午采集两种珊瑚样品各7组。样品块大小～6 cm,并将其暂养于中国科学院海南热带海洋生物重点实验站岸基实验室珊瑚养殖缸,养殖缸内水温控制在～26℃。待样品块暂养≥4小时后用光纤光谱仪测量其反射率,光谱采集条件为无云遮挡的晴天。所用光纤光谱仪（海洋光学USB2000+）,波段为200～850 nm,光谱分辨率1.34 nm,步长0.6 nm,视场角为25°。珊瑚样品置于缸内的平台上,过滤后恒温～26℃的海水持续注入以保证缸内水温恒定;多余的海水自动从养殖缸上壁溢出以排除因光线折射入水体后引起的"汇聚现象";养殖缸内壁采用黑色尼龙布贴壁,以避免玻璃缸壁光线反射对测量结果的影响。光纤光谱仪的探头与样品间距保持在5 cm,每个样品重复测量10次取平均值以代表该样品的光谱反射率。测量光源为太阳光,每次测量前校正一次光谱仪,选用可见光波段的反射率光谱进行数据分析。反射率光谱导数分析可以放大光谱间的差异,四阶导数光谱法在提高检测灵敏度、改善分辨率和加强抗干扰力等方面具有独特的优点,故此对所测珊瑚光谱反射率数据进行反射率光谱数据一阶导数、二阶导数和四阶导数分析,根据盾形陀螺珊瑚和精巧扁脑珊瑚反射率光谱导数之间的差异确定两种珊瑚光谱的敏感可区分波段。分析结果发现,可见光范围内两种珊瑚反射率差异明显;后者反射率光谱明显高于前者,仅～700 nm出现类似较高反射率。盾形陀螺珊瑚反射率介于4%～15%之间,波峰和波谷明显。400～450 nm反射率相对较低约为4%～5%; 480 nm后急升至～10%, 502, 578, 604和652 nm附近为明显波峰;随后激增至700 nm的～36%。精巧扁脑珊瑚反射率介于6%～16%之间; 400～420 nm波长附近反射率值相对较低,为～6%; 420～470 nm急剧升高至～15%, 486 nm附近出现宽大波峰,为该珊瑚的特征峰; 486, 577, 607和650 nm处也存在四个明显波峰;随后剧增至700 nm的～37%。光谱反射率导数分析结果表明盾形陀螺珊瑚和精巧扁脑珊瑚可区分波段为:一阶导数483.7～492.6, 496.2～500和533.5～540.5 nm。二阶导数414～422.7, 499.4～504, 520.2～523.3, 534.2～536.6, 557.5～561和671.8～675 nm。四阶导数414～417.6, 427.4～430.3, 433.4～436.5, 452.3～455.5和657.1～659.1 nm。

论文目录

• 引 言
• 1 反射率光谱
• 2 导数分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈永强,陈标,雷新明,谢强,黄晖

关键词: 三亚湾鹿回头,盾形陀螺珊瑚,精巧扁脑珊瑚,反射率光谱

来源: 光谱学与光谱分析 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学,生物学

单位: 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室(LMB),中国科学院海南热带海洋生物重点实验站,山东省济宁市第一人民医院,中国科学院三亚深海科学与工程研究所

基金: 国家留学基金项目(201704910155),国家自然科学基金青年基金项目(41306144,41406186),国家海洋局近岸海域生态环境重点实验室开放基金项目(201807)资助

分类号: O433.4;Q178

页码: 873-876

总页数: 4

文件大小: 399K

下载量: 65