基于衛(wèi)星遙感的赤潮信息提取研究進(jìn)展

伍玉梅，王 芮，程田飛，唐峰華，張勝茂

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部遠(yuǎn)洋與極地漁業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200090)

赤潮，也被稱為紅潮，是一種異常的海洋生態(tài)現(xiàn)象，是海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌在一定環(huán)境條件下，短時(shí)間內(nèi)突發(fā)性增殖或聚集而引起的一種水體變色的生態(tài)異常現(xiàn)象[1]，赤潮暴發(fā)時(shí)，水體顏色一般會(huì)發(fā)生變色，多數(shù)表現(xiàn)為赤紅色。赤潮生物在營(yíng)養(yǎng)元素消耗殆盡后，不斷死亡，細(xì)菌分解這些有機(jī)物需要消耗水體中大量的溶解氧，使得溶解氧減少，形成缺氧環(huán)境，進(jìn)而導(dǎo)致海洋生物窒息而死，對(duì)漁業(yè)資源產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，也會(huì)打破原有的生態(tài)平衡，破壞海洋生態(tài)環(huán)境。赤潮生物釋放的毒素會(huì)對(duì)海洋中的魚(yú)、蝦、貝等生物產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致攝入赤潮毒素的海洋生物死亡；另外，其他動(dòng)物誤食富集著赤潮毒素的海洋生物后也會(huì)產(chǎn)生毒害作用。近二三十年，隨著沿海地區(qū)的工、農(nóng)業(yè)發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，向沿岸海域排放的工、農(nóng)業(yè)廢水和生活污水量劇增，富營(yíng)養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重；同時(shí)，沿海地區(qū)開(kāi)發(fā)速度加快，海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)模加大，使得赤潮的發(fā)生頻率升高、發(fā)生面積增大，帶來(lái)的影響和危害也大大增加[2]。因此，開(kāi)展赤潮及其環(huán)境的監(jiān)測(cè)和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 相比于實(shí)地觀測(cè)調(diào)查，遙感技術(shù)可以為赤潮的監(jiān)測(cè)和研究提供良好的觀測(cè)信息，有助于及時(shí)掌握突發(fā)、持續(xù)時(shí)間短和影響范圍較大的赤潮災(zāi)害情況。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著衛(wèi)星觀測(cè)平臺(tái)和傳感器的不斷發(fā)展，衛(wèi)星遙感在赤潮監(jiān)測(cè)和研究中得到了較快的發(fā)展，不同的遙感平臺(tái)，搭載不同的傳感器，構(gòu)建不同的反演算法，可為赤潮觀測(cè)研究提供大范圍、長(zhǎng)時(shí)間、實(shí)時(shí)的觀測(cè)信息。以衛(wèi)星發(fā)射的先后次序?qū)?guó)內(nèi)外用于赤潮提取監(jiān)測(cè)的6個(gè)主要衛(wèi)星/傳感器進(jìn)行逐一介紹，分析不同衛(wèi)星/傳感器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、觀測(cè)優(yōu)勢(shì)及在赤潮研究方面開(kāi)展的工作進(jìn)展。

1 衛(wèi)星遙感提取赤潮信息的依據(jù)

衛(wèi)星遙感提取赤潮信息的原理主要是依據(jù)赤潮與非赤潮時(shí)水體光譜特性上的差異，通過(guò)水體光譜特征的差異對(duì)赤潮進(jìn)行識(shí)別。赤潮發(fā)生時(shí)，海水中的浮游植物、原生動(dòng)物或者細(xì)菌過(guò)度繁殖會(huì)使水體顏色發(fā)生變化，一般海水會(huì)呈現(xiàn)紅、黃、綠或者褐色，導(dǎo)致衛(wèi)星接收到水體反射的光學(xué)信號(hào)發(fā)生改變。RUDDICK等[3]通過(guò)對(duì)水體光譜的分析，發(fā)現(xiàn)赤潮水體在450 nm和660 nm波段附近會(huì)出現(xiàn)吸收峰，在700 nm波段處有反射峰，該反射峰隨葉綠素a濃度的變化而發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)葉綠素a濃度增加時(shí)，其會(huì)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)；而非赤潮水體在上述3個(gè)波段附近則不出現(xiàn)明顯的吸收峰和反射峰。不同藻類引發(fā)的赤潮光譜曲線也會(huì)有所差異，這種差異則成為利用遙感技術(shù)提取赤潮信息的依據(jù)。另外，海面溫度、鹽度、葉綠素a濃度、光照、流場(chǎng)、水文氣象等因子也與赤潮發(fā)生特征具有一定的關(guān)系，可以將其作為遙感反演赤潮的參考因素。

2 國(guó)內(nèi)外赤潮遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展

目前，用于赤潮遙感監(jiān)測(cè)的水色傳感器數(shù)量眾多，按照搭載傳感器的衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間順序，依次為：海岸帶水色掃描儀(Coastal Zone Color Scanner，CZCS)、高分辨率輻射計(jì)(Advanced Very High Resolution Radiometer，AVHRR)、海洋寬視場(chǎng)傳感器(Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor，SeaWiFS)、中分辨率成像光譜儀(Moderate Resolution Imaging Spectrometer，MODIS)、中等分辨率成像光譜儀(Medium Resolution Imaging Spectrometer，MERIS)和地球同步海洋水色成像儀(Geo-stationary Ocean Color Imager，GOCI)。

2.1 海岸帶水色掃描儀(CZCS)

CZCS是搭載在衛(wèi)星Nimbus-7上的一個(gè)主要傳感器，于1978年發(fā)射升空，是第一顆為海洋研究而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的傳感器，雖然僅運(yùn)行了8年，但是其開(kāi)啟了海洋水色衛(wèi)星遙感的時(shí)代。CZCS上設(shè)置了6個(gè)觀測(cè)通道，中心波長(zhǎng)分別為443 nm、520 nm、555 nm、670 nm、750 nm和11.5 μm。

STEIDINGER等[4]基于CZCS數(shù)據(jù)對(duì)佛羅里達(dá)海域開(kāi)展赤潮研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)赤潮發(fā)生時(shí)，該海域內(nèi)的葉綠素a濃度相對(duì)非赤潮期時(shí)偏高。HOLLIGAN等[1]根據(jù)赤潮水體光譜特征，利用CZCS獲得的第1波段(中心波長(zhǎng)為443 nm)和第3波段(中心波長(zhǎng)為555 nm)的遙感反射率，提出了反演赤潮的雙波段比值模型，反演效果比較理想，為后來(lái)的學(xué)者提出多波段差值比值模型奠定了基礎(chǔ)。VARGO等[2]利用CZCS遙感圖像開(kāi)展赤潮發(fā)生面積和初級(jí)生產(chǎn)力的研究，估算了佛羅里達(dá)西海岸的赤潮發(fā)生面積，研究認(rèn)為赤潮對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力有積極貢獻(xiàn)，赤潮發(fā)生時(shí)的初級(jí)生產(chǎn)力比非赤潮時(shí)增加了2～5倍。

CZCS作為第1個(gè)海洋水色傳感器，對(duì)監(jiān)測(cè)赤潮有一定的應(yīng)用潛力，但是其重訪周期較長(zhǎng)。另外，其影像采集和處理方面也有一定的延遲，因此不太適合用于開(kāi)展赤潮的業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)。

2.2 高分辨率輻射計(jì)(AVHRR)

AVHRR是搭載在NOAA系列衛(wèi)星上的重要傳感器之一，主要用于日常的氣象觀測(cè)；此外，有一些學(xué)者采用其第1波段(580～700 nm)和第2波段(720～1 000 nm)開(kāi)展海洋光學(xué)參數(shù)的觀測(cè)研究。

GROOM等[5]建立了AVHRR單波段反演赤潮的遙感模型，采用AVHRR第1波段觀測(cè)到懸浮泥沙、赤潮水體及清潔水體的反射率值。由于赤潮生物細(xì)胞顆粒對(duì)入射光有較強(qiáng)的散射作用，使得赤潮水體的反射率高于正常海水，AVHRR正是利用了這一原理進(jìn)行赤潮觀測(cè)研究。由于AVHRR不能很好地區(qū)分赤潮水體與非赤潮水體的高反射率，所以其不適用于Ⅱ類水體的識(shí)別。STUMPF等[6]利用AVHRR的近紅外光和可見(jiàn)光兩個(gè)波段獲得的水體反射率值構(gòu)建葉綠素a濃度反演的雙波段比值模型，結(jié)果顯示，該模型比較適用于與葉綠素a濃度密切相關(guān)的赤潮觀測(cè)研究，但不適用于懸浮泥沙濃度較大的海域。GOWER[7]采用信號(hào)差值法，利用AVHRR在第1波段(580～680 nm)和第2波段(725～1 000 nm)獲得的遙感信息建立了AVHRR雙波段差值反演模型，并開(kāi)展了加拿大西岸的赤潮研究。SVEJKOVSKY等[8]將AVHRR和SAR等兩種資料有效結(jié)合，也采用信號(hào)差值法開(kāi)展了美國(guó)西部海域離岸赤潮的反演研究。樓琇林等[9]采用AVHRR 3個(gè)波段獲取的遙感反射率和海表溫度構(gòu)建了反演赤潮的3層BP(back propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，反演精度達(dá)到78.5%，但研究樣本較少。潘德?tīng)t等[10]將中國(guó)研制的太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)C衛(wèi)星(FY-1C)觀測(cè)的數(shù)據(jù)用于赤潮監(jiān)測(cè)研究，采用了FY-1C反演的葉綠素a濃度數(shù)據(jù)，結(jié)合AVHRR紅外通道反演的海表溫度信息，根據(jù)海洋水色及水溫的變化對(duì)赤潮進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究。

1970年，NOAA發(fā)射第1顆衛(wèi)星之后，累計(jì)共發(fā)射了19顆衛(wèi)星，其中編號(hào)NOAA-15之后搭載的AVHRR傳感器可用于水色研究，但其觀測(cè)的空間分辨率較低，對(duì)赤潮的研究有一定限制。NOAA系列觀測(cè)衛(wèi)星積累了近50年的長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)資料，并且具有1 d內(nèi)可對(duì)同一海域?qū)崿F(xiàn)多次重復(fù)觀測(cè)等優(yōu)勢(shì)，在赤潮的監(jiān)測(cè)研究中有一定的應(yīng)用價(jià)值。

總的來(lái)說(shuō)，AVHRR具有免費(fèi)、實(shí)時(shí)、重訪周期短等特點(diǎn)，但觀測(cè)通道少、波段寬、靈敏度不高等缺陷限制了其監(jiān)測(cè)赤潮信息的能力。

2.3 海洋寬視場(chǎng)傳感器(SeaWiFS)

SeaWiFS是搭載在海洋衛(wèi)星Seastar上的一個(gè)主要傳感器，于1997年8月發(fā)射升空，其空間分辨率為1.1 km×1.1 km，時(shí)間分辨率為1～2 d。SeaWiFS設(shè)置了8個(gè)觀測(cè)波段，其中心波長(zhǎng)分別為：412 nm、443 nm、490 nm、510 nm、555 nm、670 nm、765 nm和865 nm。SeaWiFS比CZCS的波段更多，信噪比更高，且配置了更加合理的波段進(jìn)行大氣校正，這些改進(jìn)使其更有利于建立色素反演算法。尤其在采用補(bǔ)償懸浮物散射的大氣校正算法和局地葉綠素a算法的情況下，能反演得到較高精度的葉綠素a濃度。

毛顯謀等[11]開(kāi)展了東海區(qū)Ⅱ類水體的赤潮水體、葉綠素a和懸浮泥沙的光譜觀測(cè)，對(duì)比了雙波段差值比值法和多波段差值比值法的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為可以依據(jù)不同赤潮藻種特點(diǎn)選擇多波段組合反演模式提高赤潮反演的精度。孫強(qiáng)等[12]基于SeaWiFS數(shù)據(jù)，利用赤潮水體光譜特征，提出三波段差值法反演赤潮，并將其用于開(kāi)展1997年秋季暴發(fā)的閩南銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)赤潮研究。STUMPF等[13]采用SeaWiFS開(kāi)展墨西哥灣腰鞭毛藻(Kareniabrevis)赤潮的暴發(fā)和移動(dòng)等研究，通過(guò)計(jì)算葉綠素a濃度異常，有效地減少了部分葉綠素a濃度的反演誤差。MILLER等[14]基于STUMPF等的研究工作，用葉綠素a濃度中值替代葉綠素a濃度平均值，也獲得了赤潮的分布情況。相比于均值法，中值法可以避免異常點(diǎn)帶來(lái)的誤差。AHN等[15]利用SeaWiFS數(shù)據(jù)，提出估算赤潮生物富集程度的赤潮指數(shù)法(Red Tide Index)，先利用SeaWiFS第2、4、5波段的離水輻射率Lw計(jì)算赤潮指數(shù)，再以赤潮指數(shù)為應(yīng)變參數(shù)，構(gòu)建葉綠素a濃度反演的指數(shù)模型，并將該模型用于反演亞洲東北部海域的赤潮，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行方法的精度驗(yàn)證，表明該方法優(yōu)于OC4算法。

2.4 中分辨率成像光譜儀(MODIS)

MODIS是第一個(gè)能從低地球軌道觀測(cè)葉綠素?zé)晒獾男l(wèi)星傳感器，搭載在Terra和Aqua兩顆衛(wèi)星上，這兩顆衛(wèi)星分別在1999年和2002年發(fā)射，MODIS配置了36個(gè)觀測(cè)通道，用于海洋水色遙感觀測(cè)的通道有9個(gè)，分別是412 nm、443 nm、488 nm、531 nm、551 nm、667 nm、678 nm、748 nm和867 nm，其空間分辨率為1 km×1 km。MODIS比SeaWiFS多設(shè)置了1個(gè)熒光通道(中心波長(zhǎng)678 nm)，MODIS的第14波段可用于觀測(cè)葉綠素?zé)晒庑盘?hào)[16]。

GOWER等[17]根據(jù)MODIS觀測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，建立了熒光基線高度算法(Fluorosence Line Height，F(xiàn)LH)，用于反演葉綠素a濃度，采用MODIS第13、14、15波段觀測(cè)的數(shù)據(jù)，其中一個(gè)波段觀測(cè)的是葉綠素?zé)晒獾臉O大值(靠近685 nm)，另外兩個(gè)波段位于熒光峰的兩側(cè)，用來(lái)產(chǎn)生熒光峰下的基線。2005年，HU等[18]采用MODIS熒光數(shù)據(jù)對(duì)佛羅里達(dá)西南海岸的有害赤潮進(jìn)行觀測(cè)研究，盡管熒光線高度分布反演中受到熒光效率等影響，但熒光線高度分布比葉綠素a濃度分布更適用于赤潮觀測(cè)，其結(jié)果也表明，將MODIS 熒光線高度用于海岸帶環(huán)境赤潮監(jiān)測(cè)具有一定的潛力。王其茂等[19]對(duì)渤海海域水體的光譜特性進(jìn)行分析后，選用MODIS的第3、4、9、11波段獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，構(gòu)建渤海赤潮反演方法，并進(jìn)行赤潮信息提取。李繼龍等[20]用MODIS獲取的遙感圖像提取長(zhǎng)江口及鄰近水域的赤潮信息，主要采用的是多波段差值比值法，采用19℃海表溫度及6 mg·m-3葉綠素a濃度作為赤潮反演的閾值。2014年，張濤[21]基于MODIS數(shù)據(jù)，采用其第3、4波段的反射率比值，并結(jié)合監(jiān)督分類法對(duì)珠江口海域的赤潮信息進(jìn)行提取，取得良好的效果。

2.5 中等分辨率成像光譜儀(MERIS)

MERIS是歐洲航天局Envisat衛(wèi)星上搭載的1個(gè)主要傳感器，于2003年發(fā)射，主要用于海洋水體監(jiān)測(cè)。MERIS設(shè)置了15個(gè)波段，其中心波長(zhǎng)分別為412.5 nm、442.5 nm、490 nm、510 nm、560 nm、620 nm、665 nm、681.25 nm、709 nm、753 nm、760 nm、775 nm、865 nm、890 nm和900 nm。與之前的傳感器相比，其設(shè)置了更多的可見(jiàn)光通道和更高的空間分辨率，并設(shè)立了3個(gè)用于獲取水體熒光信息的熒光通道(中心波長(zhǎng)分別為665 nm、681 nm和709 nm)。

2005年，GOWER等[22]利用最大葉綠素a濃度指數(shù)法反演加拿大西岸的赤潮，采用的是MERIS的681 nm、709 nm和753 nm 3個(gè)波段獲取的遙感信息，結(jié)果表明MERIS對(duì)赤潮有較好的觀測(cè)靈敏度與應(yīng)用潛力。BERNARD等[23]采用離水輻射率比值方法進(jìn)行赤潮的反演，采用了MERIS的709 nm和665 nm 2個(gè)波段獲取的離水輻射率信息，并與同期獲得的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明該算法反演精度較好。KUTSER等[24]分析了MERIS光譜特性，發(fā)現(xiàn)藍(lán)、綠藻的光譜特征在其第6、7波段存在吸收峰與反射峰，因此將這兩個(gè)波段的比值用于藍(lán)、綠藻赤潮反演模型，結(jié)果顯示，MERIS比AVHRR和MODIS有更強(qiáng)的探測(cè)能力。2007年，KOPONEN等[25]采用MERIS觀測(cè)信息提取芬蘭附近海域的赤潮，利用的也是MERIS第6、7波段，與機(jī)載高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，反演精度較好。姜廣甲等[26]基于MERIS資料，對(duì)4種葉綠素a濃度反演模型在太湖Ⅱ類水體的估算進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為改進(jìn)的三波段算法在這個(gè)區(qū)域的反演精度較高，其最佳反演波段是第8、9和10波段。劉閣等[27]開(kāi)展了MERIS資料在洪澤湖葉綠素a濃度的反演應(yīng)用，分析了5種葉綠素a濃度反演模型在該區(qū)域的適用性，并獲得了洪澤湖2002—2012年的平均葉綠素a濃度的空間分布情況。

2.6 地球同步海洋水色成像儀(GOCI)

GOCI是搭載在世界第1顆地球靜止氣象衛(wèi)星(Communication Ocean and Meteorological Satellite，COMS)的水色遙感器，于2009 年發(fā)射，主要用于氣象服務(wù)和海洋監(jiān)測(cè)研究，從可見(jiàn)光到近紅外光共設(shè)置了8個(gè)波段，中心波長(zhǎng)分別為412 nm、443 nm、490 nm、555 nm、660 nm、680 nm、745 nm和865 nm，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域以韓國(guó)為中心，包括韓國(guó)、朝鮮、日本、俄羅斯及中國(guó)約2 500 km × 2 500 km的區(qū)域，其最突出的優(yōu)勢(shì)是時(shí)間分辨率可達(dá)1 h，全天可獲得觀測(cè)區(qū)域8景影像，數(shù)據(jù)幅寬為2 500 km×2 500 km[28]。

GOCI的波段設(shè)置與SeaWiFS、MODIS相似，可以很好地進(jìn)行海洋水色的觀測(cè)研究；另外，GOCI可對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)(09∶00—16∶00)，增加了數(shù)據(jù)的獲取率，降低了云層干擾引起的誤差和數(shù)據(jù)缺失的概率，還有高時(shí)空分辨率、長(zhǎng)光學(xué)路徑及高信噪比的優(yōu)點(diǎn)，在監(jiān)測(cè)海上赤潮及其后續(xù)消除治理工作方面具有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景好。

江彬彬等[29]利用GOCI的歸一化離水輻射率參數(shù)進(jìn)行赤潮的判斷，有效地對(duì)中國(guó)東海海域3次赤潮事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究。LOU等[30]提出了新的赤潮遙感信息提取算法，采用GOCI數(shù)據(jù)開(kāi)展赤潮在1 d內(nèi)的變化研究，結(jié)果表明，該算法可以較好地提取赤潮信息。王芮等[31]對(duì)GOCI獲取的東海海域的遙感圖像進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，并采用3種算法對(duì)東海葉綠素a濃度反演進(jìn)行對(duì)比研究，分析了東海葉綠素a濃度在不同時(shí)間段的分布及變化情況，為今后研究東海赤潮的日變化規(guī)律奠定基礎(chǔ)(見(jiàn)圖1)。

圖1 YOC算法反演的2011年5月29日10∶30—13∶30葉綠素a濃度分布情況Fig.1 Distribution of chlorophyll a concentration retrieved by YOC algorithm during 10∶30 — 13∶30 on May 29th, 2011注：灰色為陸地，白色為有云層覆蓋的海域，彩色為葉綠素a濃度分布Note：The gray means the land, the white is the sea covered by cloud and the colorful area indicates the chlorophyll a concentration distribution

3 結(jié)論與展望

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)開(kāi)展赤潮監(jiān)測(cè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但也存在著諸多不足，例如受天氣影響較大，不能全天侯、全天時(shí)工作，陰雨天氣和夜晚也無(wú)法對(duì)赤潮進(jìn)行監(jiān)測(cè)等；另外，開(kāi)展海洋水色研究，要求傳感器應(yīng)具有較高的觀測(cè)頻次和空間分辨率，但目前水色衛(wèi)星及傳感器的空間觀測(cè)分辨率不高，難以達(dá)到上述要求。至今，赤潮遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)還不成熟，沒(méi)有建立可靠的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和預(yù)報(bào)體系，要實(shí)現(xiàn)有效地業(yè)務(wù)化運(yùn)行任重而道遠(yuǎn)。

利用遙感探測(cè)赤潮主要是依據(jù)水體中葉綠素a濃度進(jìn)行判斷，因?yàn)槌喑敝饕怯捎诟∮沃参锉┌l(fā)性增殖引起水體變色的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象，海水中浮游生物量及分布可以通過(guò)海洋中葉綠素a含量得以反映，因此可以通過(guò)遙感反演的葉綠素a濃度用于監(jiān)測(cè)赤潮災(zāi)害的發(fā)生。當(dāng)前，赤潮遙感的反演方法主要有葉綠素a濃度法、熒光法、溫度法和波段差值比值法，一些試驗(yàn)研究表明，熒光法對(duì)于Ⅱ類水體和赤潮水體的葉綠素a濃度反演精度比較好[32-33]?，F(xiàn)有的赤潮提取和監(jiān)測(cè)模型普適性不強(qiáng)，一般只適用特定海區(qū)和典型赤潮類型，模型的適用性和實(shí)用性還需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地驗(yàn)證和完善。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在赤潮發(fā)生機(jī)理、監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的研究方面取得了較大進(jìn)步，但在遙感機(jī)理研究、赤潮探測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面的探索仍不夠深入和成熟，也缺少專用的赤潮遙感衛(wèi)星。為了更好地將衛(wèi)星遙感觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用于中國(guó)赤潮災(zāi)害監(jiān)測(cè)及研究，需要加強(qiáng)衛(wèi)星遙感技術(shù)在赤潮災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、防治和管理等方面的研究工作：1)需要加強(qiáng)赤潮衛(wèi)星遙感機(jī)理研究，尤其是光譜、熱紅外輻射特性及微波散射特性在赤潮水體的測(cè)量和研究；2)針對(duì)中國(guó)近海Ⅱ類水體特點(diǎn)，重點(diǎn)開(kāi)展Ⅱ類水體的赤潮衛(wèi)星遙感探測(cè)和識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)；3)提高中國(guó)水色遙感衛(wèi)星的研制能力，提高衛(wèi)星探測(cè)的空間和時(shí)間分辨率，并結(jié)合中國(guó)近海Ⅱ類水體特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適合中國(guó)近海赤潮遙感的觀測(cè)波段。

今后，可借助靜止水色衛(wèi)星時(shí)間分辨率高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)局地海域的水色情況開(kāi)展更細(xì)致的變化分析，可分析其1 d內(nèi)的逐時(shí)變化情況，并能針對(duì)一些突發(fā)事件，例如赤潮、滸苔、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害，開(kāi)展實(shí)時(shí)海上水色監(jiān)測(cè)。