海洋悬浮体对于海水理化环境有着重要影响，是海洋环境调查研究的重要内容。山东半岛沿岸海域是连接渤海、北黄海与南黄海的纽带，既是现代黄河物质从渤海向黄海输运的重要通道，也是黄河沉积物向黄、东海扩散的。本文依托韩国COMS卫星的GOCI遥感反演数据分析山东半岛沿岸海域的悬浮体浓度和锋面的季节变化及日变化特征，揭示该海域悬浮体在不同时间尺度的分布和输运规律，并结合风速、波高等多种水文气象数据对其形成机制进行分析。研究工作取得以下结果：

 （1）GOCI遥感反演的悬浮体浓度数据可满足研究区悬浮体时空分布和输运规律的研究需要。2015年和2016年的月平均悬浮体浓度结果显示：悬浮体浓度在冬季最高，春季开始降低，夏季最低，秋季开始增大，表现出显著的季节性变化特征。在山东半岛沿岸存在着一条高悬浮体含量（大于10 mg/L）的浑浊带，它在秋季开始形成，冬季浑浊带的悬浮体含量、幅宽、延伸范围最大，春季减弱，在夏季消失。对悬浮体锋面解译发现研究区悬浮体运移具有“夏储冬输”的时空分布格局，其扩散过程可以概括为四个阶段：冬季是稳定外输阶段，春季是向岸退缩阶段，夏季是近岸贮存阶段，秋季是向外海扩散阶段。1月份悬浮体向外海输运的距离最远，是外输最远时段；8月离岸最近，是内储最稳定阶段。

（2）利用GOCI遥感反演获得的2016年2月17日和5月17日连续8小时悬浮体浓度分布数据，分析研究区悬浮体扩散的日动态变化。8时至11时，悬浮体浓度逐渐减小，表明外海水体向陆侧入侵；11时至12时，研究区外海的悬浮体浓度最小；从12时至15时，近岸高含量悬浮体向外海扩散，导致外海悬浮体浓度逐渐升高。解译提取的2月17日悬浮体分布锋面显示，8时悬浮体向外海扩散的最远，8时至11时这个时间段悬浮体锋面是向近岸退缩的，11时至12时是悬浮体锋面距岸最近的时段，12时以后锋面逐渐向外海推进扩张。

（3）影响山东半岛沿岸海域表层悬浮体浓度变化和扩散格局的因素包括黄河入海物质通量、风场、波浪以及潮流等。本文研究认为山东半岛沿岸海域的悬浮体主要来源于当地海底沉积物的再悬浮作用，而现代黄河入海物质则主要影响河口区附近海域悬浮体的分布和时空变化。风浪的季节变化与研究区悬浮体浓度季节变化有较好的相关关系，潮流潮汐变化是研究区悬浮体时空分布短时间尺度变化的主要控制因素。风浪和潮汐引起海底沉积物再悬浮，为表层悬浮体输运、扩散提供物质补充；山东半岛沿岸流控制了山东半岛近岸高浓度悬浮体向外海输运的过程，浑浊带的季节变化与沿岸流的季节变化基本同步；冬季黄海暖流与沿岸流的相互作用会形成温度锋面，对近岸悬浮体向外海扩散起到“水障”作用，是高浓度悬浮体浑浊带在山东半岛沿岸形成却无法进一步向外海扩散的重要原因。

（4）使用最大相关系数特征量跟踪法（MCC）对遥感反演获得的山东半岛近岸海域悬浮体分布数据进行分析，提取该海区表层流信息。与前人研究结果进行对比验证，表明该方法反演获得的表层流信息稳定、可靠，可清晰展示研究区不同时段表层流流速和流向信息。分析结果表明，该海区不同时段表层流变化主要受当地潮流随时间变化的影响。

本文研究结果对于系统分析山东半岛邻近海区海洋沉积、海洋动力和海洋生态环境具有重要科学意义，可为山东半岛沿岸海域岸滩稳定性分析、海岸工程建设和海洋环境评价等提供必要的资料参考和理论借鉴。

第1章 引言... 1

1.1 研究意义... 1

1.2 研究现状... 2

1.2.1 实测悬浮体分析的研究现状... 2

1.2.2 遥感反演悬浮体的研究现状... 4

1.2.3 卫星遥感反演海流的研究现状... 5

1.3 论文创新点及主要工作内容... 7

第2章 研究区域概况... 9

2.1 地理环境... 9

2.2 气候特征... 10

2.3 水文特征... 10

2.3.1 潮汐潮流... 10

2.3.2 风场和海浪... 12

2.3.3 主要流系... 12

2.4 环山东半岛泥质沉积区... 16

第3章 研究区悬浮体时空分布... 17

3.1 数据与方法... 17

3.1.1 GOCI 遥感数据处理... 17

3.1.2 实测数据处理... 19

3.1.3 水文气象数据处理... 21

3.2 悬浮体分布的季节变化... 21

3.3 悬浮体扩散的季节变化... 24

3.4 悬浮体分布的日变化... 25

3.5 悬浮体扩散的日变化... 29

第4章 研究区悬浮体时空分布的机制分析... 31

4.1 风浪... 31

4.2 沿岸流和黄海暖流... 34

4.3 潮流... 39

4.4 物源分析... 45

第5章 利用GOCI数据反演海表流场... 47

5.1 示踪物适用性分析... 47

5.2 最大相关系数特征量跟踪法... 48

5.3 MCC方法的验证与分析... 50

5.4 反演结果展示与分析... 55

第6章 结论与展望... 61

6.1 主要结论... 61

6.2 不足及展望... 62

参考文献... 63

致 谢... 73

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果... 75