随着全球气候变暖和水体富营养化问题的加剧，赤潮暴发事件也在增加，严重威胁海洋生态环境，海洋食品安全和人类健康。据文献记载，当前已知的5000余种海洋浮游植物中，约有200种浮游植物能够产生毒素，其中甲藻约有100余种，硅藻约有30余种。

 

　　东中国海频繁暴发硅藻、甲藻赤潮，对我国海洋生态环境、海洋食品安全和人类健康构成了严重威胁。不同赤潮类型造成的影响存在差异，如短凯伦藻、血红哈卡藻等物种占优的甲藻赤潮，可分泌毒素，对鱼类、贝类具有致命威胁，对人类健康造成威胁。此外，赤潮的优势物种受自身生物习性和栖息环境的影响，其日变化时空分布特征也会存在差异。研究采用韩国第二代静止轨道卫星搭载的海洋水色成像仪（Geostationary Ocean Color Imager-Ⅱ，GOCI-Ⅱ）观测数据，因其具有1小时观测频率、250米空间分辨率、12个水色波段且具10~20nm光谱带宽的特点，大大提升了赤潮暴发的类型识别及其日变化的观测能力。

 

　　河口海岸全国重点实验室沈芳研究员研究团队，结合高精度大气校正算法与赤潮识别算法，充分利用GOCI-Ⅱ的高时空观测能力，为近岸水体赤潮暴发类型识别和动态监测提供了高效、可靠的技术手段，深化了对东中国海赤潮暴发时空分布动态变化及其环境驱动机制的理解。该研究成果以“Identifying algal bloom types and analyzing their diurnal variations using GOCI-Ⅱ data”为题，在线发表于International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation期刊，全文链接为：http://dx.doi.org/10.1016/j.jag.2025.104377。论文第一作者为博士研究生李仁虎，通讯作者为沈芳研究员。适用于GOCI-Ⅱ近岸水体的大气校正算法（XGB-CW）已开源，获取链接：https://zenodo.org/records/13824849。

 

　　研究开发的近岸水体大气校正算法（XGB-CW）结合了XGBoost的高效学习能力和海气耦合模型的物理基础，不仅能够处理高浑浊水体的复杂光学条件，还能在大太阳天顶角下实现稳健的大气校正效果。通过验证，XGB-CW算法显著提高了GOCI-II遥感反射率的精度和有效数据的空间覆盖率，为复杂近岸水体的水色遥感应用提供了强有力的技术支持。

 

　　研究以东海2021年暴发的旋链角毛藻（硅藻）赤潮（见图2）和血红哈卡藻（甲藻）赤潮（见图3）为例，采用GOCI-Ⅱ影像结合赤潮暴发发类型识别算法提取不同类型藻华的水体信息，实现了赤潮每小时变化的动态监测。同时研究发现，光合有效辐射（PAR）是驱动藻华日变化的重要环境因素之一，与浮游植物依赖光照进行生长繁殖的特性一致。