Remote Sensing Technology and Application, Volume. 39, Issue 1, 134(2024)
Multiple Influences and Seasonal Differences of Chlorophyll-a Concentration in Southeast Coast of China based on Generalized Additive Model
Figures & Tables(15)
Fig. 2. Scatter plot of nighttime light brightness and chlorophyll-a concentration of cities in the southeast coast from 2012 to 2019
Fig. 3. Response curves between chlorophyll-a and factors in type Ⅰ cities
Fig. 4. Four seasons of wind field along the southeast coast of China
Fig. 5. Response curves between chlorophyll-a and factors in type Ⅱ cities
Fig. 6. Response curves between chlorophyll-a and factors in type Ⅲ cities
Fig. 7. Three-dimensional effect graph of interaction between human factors and natural factors on chlorophyll-a concentration in type Ⅱ cities
Fig. 8. Three-dimensional effect graph of interaction between human factors and natural factors on chlorophyll-a concentration in type Ⅲ cities
Table 1. Statistical information of chlorophyll-a data in coastal areas of each city
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城市 总像元数 重叠部分像元数 叶绿素a浓度平均值 叶绿素a浓度标准差 样本总数 防城港 98 26（钦州） 2.53 0.77 93 钦州 56 20（北海），26（防城港） 3.07 0.98 93 北海 145 33（湛江），20（钦州） 2.59 0.68 93 湛江 402 20（茂名），33（北海） 2.72 0.43 93 茂名 65 19（阳江），20（湛江） 1.72 0.56 93 阳江 116 26（江门），19（茂名） 1.87 0.61 93 江门 123 26（珠海），26（阳江） 3.46 1.00 93 珠海 130 17（中山），9（广州），9（深圳），7（香港），26（江门） 4.96 1.76 93 中山 36 1（香港），11（东莞），28（广州），17（珠海） 6.99 2.92 93 广州 35 16（东莞），26（深圳），2（香港），28（中山），9（珠海） 7.28 3.18 93 东莞 16 11（中山），16（广州），14（深圳） 7.51 3.34 93 深圳 129 19（中山），16（东莞），26（广州），9（珠海），60（香港） 2.16 0.79 93 香港 159 2（广州），1（中山），60（深圳），7（珠海） 2.54 1.15 93 惠州 87 34（深圳），24（汕尾） 0.52 0.57 93 汕尾 167 24（惠州），16（揭阳） 1.53 0.55 93 揭阳 63 16（汕尾），18（汕头） 1.76 0.63 93 汕头 77 18（揭阳），17（潮州） 2.96 1.12 93 潮州 48 17（汕头），23（漳州） 3.13 1.14 93 漳州 187 23（潮州），22（厦门） 2.50 0.41 93 厦门 52 22（漳州），18（泉州） 2.96 0.67 93 泉州 150 18（厦门），31（莆田） 2.35 0.44 93 莆田 101 31（泉州），38（福州） 3.00 0.52 93 福州 243 38（莆田），21（宁德） 3.12 0.56 93 宁德 161 21（福州） 3.59 0.71 93
Table 2. Statistical information of nighttime light data in coastal areas of each city
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城市 总像元数 夜间灯光亮度平均值 夜间灯光亮度标准差 样本总数 防城港 29 987 0.39 0.12 93 钦州 53 825 0.33 0.10 93 北海 17 056 1.20 0.34 93 湛江 61 268 0.71 0.21 93 茂名 57 106 0.56 0.19 93 阳江 39 548 0.64 0.15 93 江门 46 913 1.33 0.35 93 珠海 8 130 5.97 1.48 93 中山 8 833 8.77 1.64 93 广州 36 671 6.83 1.16 93 东莞 12 428 13.48 2.53 93 深圳 9 972 18.38 3.27 93 香港 5 517 15.94 2.86 93 惠州 57 510 1.70 0.44 93 汕尾 24 594 1.03 0.58 93 揭阳 26 780 1.80 0.58 93 汕头 11 003 5.54 1.51 93 潮州 15 867 1.71 0.45 93 漳州 64 690 1.18 0.34 93 厦门 8 095 11.82 2.79 93 泉州 58 027 2.76 0.529 93 莆田 20 074 2.41 0.63 93 福州 60 326 2.06 0.47 93 宁德 68 116 0.43 0.14 93
Table 3. Data for research
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数据产品 时间分辨率 空间分辨率 时间跨度 叶绿素a浓度 每天 4 km×4 km 2012.04.01~2019.12.30 夜间灯光亮度 每月 约500 m×500 m 2012.04.01~2019.12.30 海表温度 每天 0.011°×0.011° 2012.04.01~2019.12.30 风速 每月 0.25°×0.25° 2012.04.01~2019.12.30 太阳辐射 每月 0.25°×0.25° 2012.04.01~2019.12.30 降水 每月 0.25°×0.25° 2012.04.01~2019.12.30
Table 4. GAM model fitting results of type Ⅰ cities
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季节 R2 模型解释率 影响因素 自由度 P值 贡献率 春季 0.527 61.2% 夜间灯光亮度 5.696 0.051 99 1.8% 风速 4.136 4.5E-6*** 16.6% 海表温度 3.099 0.002 01** 10.7% 太阳辐射 2.462 0.212 07 2.3% 降水 7.418 0.107 47 6.5% 夏季 0.428 52.4% 夜间灯光亮度 5.583 0.100 736 5.7% 风速 3.231 0.022 400* 6.5% 海表温度 4.428 0.000 429*** 11.6% 太阳辐射 5.093 0.164 480 5.6% 降水 1.000 0.805 093 0.1% 秋季 0.434 50.9% 夜间灯光亮度 1.624 0.195 80 3.5% 风速 2.499 0.002 99** 9.4% 海表温度 4.091 1.57E-5*** 17.1% 太阳辐射 4.492 0.100 45 7.2% 降水 4.141 0.098 88 5.9% 冬季 0.564 62.1% 夜间灯光亮度 3.302 0.085 9 4.3% 风速 1.544 0.320 4 0.4% 海表温度 7.768 <2E-16*** 39.8% 太阳辐射 2.334 0.185 0 5.9% 降水 1.840 0.278 1 0.9%
Table 5. GAM model fitting results of type Ⅱ cities
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季节 R2 模型解释率 影响因素 自由度 P值 贡献率 春季 0.537 60.9% 夜间灯光亮度 1.000 0.634 184 0.1% 风速 2.970 <2E-16*** 15.2% 海表温度 2.980 0.000 101*** 10.1% 太阳辐射 1.000 0.591 574 0.5% 降水 8.794 0.000 256*** 15% 夏季 0.689 72% 夜间灯光亮度 1.769 0.008 964 6** 1.3% 风速 1.000 0.193 563 0.5% 海表温度 5.476 <2E-16*** 25.4% 太阳辐射 2.011 0.054 275 0.9% 降水 1.131 0.000 604*** 4.4 秋季 0.624 65% 夜间灯光亮度 3.02 0.033 21* 3% 风速 1.00 0.000 57*** 3.8% 海表温度 1.86 0.003 86** 3.4% 太阳辐射 1.00 0.346 07 0.3% 降水 1.00 0.129 09 0.8% 冬季 0.65 68.7% 夜间灯光亮度 1.000 0.613 5 0.1% 风速 1.000 <2E-16*** 21.9% 海表温度 1.751 0.136 8 1.4% 太阳辐射 4.000 8.39E-5*** 8.7% 降水 2.537 0.090 5 2.2%
Table 6. GAM model fitting results of type Ⅲ cities
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季节 R2 模型解释率 影响因素 自由度 P值 贡献率 春季 0.552 65% 夜间灯光亮度 2.520 5.92E-7*** 33.9% 风速 8.186 0.002 52** 21.4% 海表温度 2.119 0.108 58 3.1% 太阳辐射 1.754 0.412 23 1.3% 降水 1.000 0.103 67 2.9% 夏季 0.365 44.2% 夜间灯光亮度 1.000 0.015 5* 6% 风速 1.516 0.115 6 3.7% 海表温度 1.560 0.065 7 4.9% 太阳辐射 2.184 0.374 1 3.6% 降水 2.298 0.078 6 7.3% 秋季 0.494 54.9% 夜间灯光亮度 3.900 8.83E-6*** 23.7% 风速 1.725 0.448 1 2.4% 海表温度 1.750 0.343 2 2.9% 降水 1.000 0.036 1* 4.5% 冬季 0.556 61.7% 夜间灯光亮度 1.560 0.406 42 1.3% 风速 1.000 0.019 57* 5% 海表温度 2.002 0.001 57** 8.9% 太阳辐射 1.577 0.177 06 2% 降水 3.349 0.002 32** 7
Table 7. Results of significance test for interaction of influencing factors
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城市类型 季节 交互项 自由度 P值 类型Ⅱ 春 夜间灯光亮度+风速 2.000 <2E-16*** 夏 夜间灯光亮度+海表温度 1.000 <2E-16*** 夜间灯光亮度+降水 1.908 0.0315* 秋 夜间灯光亮度+风速 2.000 9.65E-7*** 夜间灯光亮度+海表温度 1.000 0.0141* 冬 夜间灯光亮度+风速 2.000 <2E-16*** 夜间灯光亮度+太阳辐射 2.830 0.000153*** 类型Ⅲ 春 夜间灯光亮度+风速 2.000 0.0495* 夏 夜间灯光亮度+风速 2.000 0.0135* 冬 夜间灯光亮度+太阳辐射 2.544 0.000642***
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Jingwei ZHANG, Zuoqi CHEN, Hua SU. Multiple Influences and Seasonal Differences of Chlorophyll-a Concentration in Southeast Coast of China based on Generalized Additive Model[J]. Remote Sensing Technology and Application, 2024, 39(1): 134
Paper Information
Category: Research Articles
Received: Nov. 18, 2022
Accepted: --
Published Online: Jul. 22, 2024
The Author Email: ZHANG Jingwei (1005718085@qq.com)
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