湛江市白茅海砂质岸线1987—2020年变迁分析

监测海岸线变迁对于保护和开发海岸带具有重要意义。文章以湛江市白茅海砂质海岸为研究对象,以6个年份（1987年、1991年、2000年、2005年、2010年、2020年）的Landsat遥感影像作为数据源,利用改进的归一化水体指数法（MNDWI）、迭代式阈值分割法提取瞬时水边线,之后通过潮汐模型对其进行校正得到平均大潮高潮线,运用数字岸线分析系统（DSAS）的统计模型对6个年份的平均大潮高潮线变迁情况进行定量分析。结果显示,1987—2020年白茅海海岸线以-4.28 m/年的年平均速率向陆侵蚀后退,海岸线变化呈现较为明显的阶段性和区域性,海岸线年平均侵蚀速率较快的时期为1987—1991年和2010—2020年,分别为-18.23 m/年和-7.22 m/年;侵蚀最严重的位置为白茅海旧灯塔附近,部分岸段存在侵蚀和堆积两种现象,整体上白茅海砂质岸线侵蚀等级为极高侵蚀,亟须修复和保护。     

厦门同安湾鳄鱼屿海岸侵蚀与防护对策

在2009年3月对鳄鱼海岸线测量的基础上,利用ArcGIS软件分析比较了现有海岸线与厦门市集美区地形图（1988年版,图号：7-50-129甲-）中鳄鱼屿海岸线位置的变化.结果表明21a来,鳄鱼屿海岸最大侵蚀率为2.0 m/a,东南侧最大侵蚀宽度达42 m,侵蚀总面积达14 000 m2;其东北侧海岸侵蚀后退约35 m,侵蚀总面积达4 100 m2;其西北侧海岸最大侵蚀宽度达30 m,侵蚀面积达12 000 m2.文中就厦门市鳄鱼屿海岸侵蚀的成因进行了分析,提出了工程防护、人工补沙、红树林修复以及加强海岛及其周边海域资源综合管理等方面的防护对策.这可为我国其他无居民海岛的海岸侵蚀防护提供经验借鉴.     

海岸建筑后退线模型建立及应用——以大连市为例

建筑物距离海岸线太近,不仅影响海岸景观资源,对建筑物自身安全也产生危害。文章为确定海岸建筑后退线,根据大连各岸段的自然属性,构建指标体系,建立模型进行计算,为了便于管理,对后退距离进行分类定级,得到大连各岸段后退距离主要为45m和60m,最大后退距离为105m,位于瓦房店仙浴湾、李官以及大连市南部。通过实例比对,得出本模型计算出的海岸建筑后退距离与建筑物距离海岸线实际距离基本一致,可以作为海岸带建筑管理的依据。     

江苏中部淤泥质海岸岸线变化遥感监测研究

海岸线监测是了解海岸冲淤变化的基础。针对淤泥质海岸潮间带坡度平缓的特点,考虑到潮汐对遥感海岸线监测的影响,基于多潮位站插值校正的水边线离散点潮位赋值及坡度计算对水边线方法进行了改进,并结合潮间带实测坡度资料校正,推算遥感海岸线。选择江苏中部冲淤变化频繁、自然岸线保有率较高的扁担河口至川东港岸段开展海岸线变迁遥感监测研究。结果表明,研究区坡度主要在0.001~0.002之间,潮间带宽度由北向南越来越宽。北部扁担河口至射阳河口岸段处于冲刷环境中,大量以养殖塘围堤为主的人工岸线不断被侵蚀后退;射阳河口至四卯酉河口岸段以海岸线在自然状态下的动态变化为主,2010-2015年平均冲淤速率小于10 m/a,变化幅度较小;南部四卯酉河口至川东港岸段,自然岸线淤长明显,同时人工围垦导致岸线不断向海推进。根据监测结果,认为新洋港至斗龙港岸段应为研究区由北部侵蚀转向南部淤长的过渡带。     

剖面形态自适应的海岸线遥感推算方法

淤泥质海岸冲淤变化大，岸滩剖面形态多样。本文首先根据多时相遥感水边线之间的潮差关系自动判断岸滩剖面形态，进而分别采用不同的函数进行剖面拟合，构建了一种剖面形态自适应的海岸线遥感推算新方法，并在江苏中部淤泥质海岸进行了实证应用。研究表明:下凹形侵蚀岸段、斜坡形平缓岸段和上凸形淤长岸段分别采用三指数衰减函数、线性函数和二阶多项式函数具有良好的剖面拟合效果，利用3条水边线数据拟合所得剖面平均坡度绝对误差分别为0.20‰、–0.17‰和0.13‰，小于剖面实测平均坡度一个数量级。利用5条水边线数据拟合进行海岸线推算时，侵蚀岸段、平缓岸段的海岸线平面位置误差分别为6.5 m和–91.96 m，与平均坡度法相比，误差减小约82.4%。进一步考虑岸滩季节性变化时，使用冬季的水边线数据推算海岸线，对侵蚀岸段和淤长岸段影响不大，但对斜坡形平缓岸段，误差减小约63.65%，因此使用冬季的水边线数据比不区分季节具有更高的海岸线推算精度。     

基于潮汐分带校正的海岸线遥感推算研究

提出并实现了基于遥感技术和多站点潮位插值的淤泥质海岸线推算方案。利用多时相遥感影像提取出人工岸线和瞬时水边线,在控制站点潮汐调和分析的基础上,利用潮汐线性分带插值校正处理,赋予水边线离散点在影像成像时刻的实际潮位,进而根据三角函数相似性原理推算出岸滩的平均坡度和平均大潮高潮点位置,连接形成自然岸线,最终根据自然岸线与人工岸线合成得到海岸线的空间分布。实践应用证明,该方案得到的海岸线与现场测定的平均大潮高潮痕迹点相吻合,可为快速确定淤泥质海岸岸线,监测岸滩资源的空间变化提供方法与数据支撑。     

江苏省海岸侵蚀现状遥感监测与防治对策

文章利用卫星遥感解译、潮汐数值模拟、GIS空间拓扑分析等技术手段,对水边线进行水位订正,推算出2019年度江苏沿海的遥感海岸线,对江苏省海岸侵蚀现状进行了遥感监测与评估。研究结果表明:2019年江苏省共有侵蚀岸线长58.55 km,占全省大陆海岸线的7.39%。废黄河三角洲侵蚀型海岸的侵蚀岸段平均年侵蚀后退 59.24 m,主要表现为盐养围堤的冲刷水毁;辐射沙洲北翼淤长型海岸的侵蚀岸段年平均侵蚀后退152.28 m,表现为潮间带上部坡度变缓,海岸线持续内移。全省海岸带侵蚀总面积为 7.244 8 hm2,强侵蚀岸段主要分布在南八滩闸北侧,新洋河口两侧以及斗龙港南侧区域。文章同时结合江苏海域动态监管工作经验,提出了5点海岸侵蚀灾害防治对策:①加强天-空-地一体化多手段联合监测,精确监控海岸侵蚀灾害发生范围与程度,了解海岸侵蚀强度与等级;②联合多平台海洋观测,深入开展致灾因素分析,了解海岸侵蚀灾害的发展与变化趋势,逐步完善灾害预警机制;③根据不同的海岸类型与海岸侵蚀特征,有效开展多策略的海岸防护整治,减少海岸侵蚀灾害损失;④加快海岸带保护修复,明确海岸带开发活动的适宜空间与适宜程度,优化海岸带空间布局;⑤强化海岸责任管理,明确监管职责。     

漠阳江入海口海岸线分维及其机制分析

分维数是反映海岸线复杂程度的客观依据。结合国内外海岸线分形研究进展,本文以漠阳江入海口附近海域为研究区,基于Landsat 8 OLI遥感影像对研究区域提取瞬时水边线,并利用潮汐数据进行校正得到海岸线;利用Fractal Fox2.0计算获得该海岸线的分维数为1.071;通过对研究区的分形机制分析,认为漠阳江附近的断裂构造对海岸起宏观控制作用,从而对海岸线的分维值也起了决定作用。根据断裂体系模型计算得到西侧海岸线的理论分维值为1.089,而对数螺线模型计算得到东侧海岸线的分维值为1.171;实际分维值相对理论值偏小,说明海岸带的沉积与侵蚀影响了分维值。此外,根据本区海岸侵蚀原因的分析,对分维机制进行了探究,初步论证的分维值大小可为海岸的冲淤变化研究提供参考。     

漠阳江入海口东侧海岸侵蚀现状及成因分析

对漠阳江入海口东侧海岸的侵蚀情况进行了详细的野外调查,在2年的调查时间内对监测岸段的海岸线位置及海滩地形开展了5次重复测量。各次测量结果的对比表明,漠阳江入海口东侧海岸遭受了严重的侵蚀,岸线平均后退速率达15m.a 1;海滩地形剖面的动态变化则显示海岸侵蚀和淤积情况随季节而改变,在2008年台风"黑格比"登陆后,研究区岸线大幅后退,岸滩地形发生了深刻变化。通过对研究区海岸侵蚀特点的分析,认为砂质海岸的脆弱性和水动力作用是该区海岸侵蚀的基本条件,风暴潮是造成该区海岸严重侵蚀的重要因素;另外,人类活动也加剧了研究区的海岸侵蚀。     

基于多时相遥感数据的海岸线自动提取方法

海岸线是海洋的重要组成部分,对于海域管理具有重要意义。本文根据岸线位置确定原理,即将多时相瞬时水边线上边界近似作为海岸线,提出了一种基于多时相水边线的海岸线自动提取方法,该方法应用区域生长与边缘检测相结合的方法提取瞬时水边线,然后采用海岸线自动判别算法进行海岸线的提取。首先计算归一化水体指数（normalized difference water index,NDWI）图像,利用区域生长算法进行海陆分割,得到海陆分割二值图;然后利用Canny边缘检测对海陆分割结果进行边缘检测,得到瞬时水边线;最后利用海岸线自动判别算法得到多时相瞬时水边线上界作为海岸线。本文以马六甲海峡部分海岸作为研究区域,应用多期Landsat 8遥感影像进行了海岸线提取和分析。为验证海岸线提取精度,对获取时间接近高潮时的一景哨兵二号影像进行目视解译得到人工解译的海岸线,与本文提取海岸线进行对比。结果显示,本文算法得到的海岸线平均偏移量和均方根误差分别为21.01 m和21.96 m,能够满足30 m分辨率遥感图像的精度要求,相比采用单景影像提取海岸线,精度有明显提高。     

近50年来刁口废弃亚三角洲海岸线变迁速率分析

刁口亚三角洲自废弃以来海岸地貌发生了巨大变化, 监测海岸线的变化对于保护和开发海岸带具有重要意义。本文以1976—2021年间典型年份的Landsat遥感影像和Google Earth高分辨率影像为数据源, 通过RS、GIS技术对刁口废弃亚三角洲地区的岸线进行提取, 最后用数字岸线分析系统对1976—2021年间的海岸线变迁进行定量分析。结果显示: 1976—2021年间海岸线以均值–23.24 m/a的速率向陆蚀退, 侵蚀程度逐年减弱, 且海岸线时空变化特征显著。就侵蚀程度而言, 刁口河口及东侧烂泥湾地区侵蚀强度最大(–165.49 m/a), 挑河口—刁口河口岸段次之(–127.61 m/a), 东北侧防海大堤岸段最小(–80.66 m/a)。1976—1986年研究区岸段处于快速侵蚀状态, 蚀退面积达102.7 km²; 1986—2006年处于持续侵蚀后退状态, 蚀退面积约为88.79 km²; 2006—2016年基本达到冲淤平衡状态, 2016年面积和2006年相差不大; 自2016年呈现缓慢蚀退状态, 年均蚀退速率为仅2.51 km²。岸线长度总体上表现为减少趋势, 但在1996年成为最低点后有所增加。刁口废弃亚三角洲海岸线变化主要受入海水沙、人类活动和海洋动力作用侵蚀的影响。     

1958年以来莱州湾南部海岸线及水下地形演变

莱州湾南部自20世纪80年代以来海岸地貌发生了显著变化，研究海岸地貌的演变规律对海岸防护和海岸带资源可持续利用具有重要意义。本文以不同时期测量或成像的海图和遥感影像为数据源，基于RS和GIS技术对海岸线和水下岸坡演变进行定量研究。结果表明：(1)1958–2021年自然岸线逐渐减少，人工岸线逐渐增加，到2021年人工岸线长度约占总长度的87%，海岸线演化与海岸带建设密切相关；(2)以1984年为界，1984年前以自然演变为主，1984年后人类活动起主导作用，自然演变下海岸线以向陆蚀退为主，人为干预下以向海推进为主；(3)水下岸坡冲淤分布极不平衡，总体呈侵蚀–淤积–淤积减缓的趋势。南部河流入海口处在1984年后基本呈侵蚀状态。0 m和2 m等深线有前进有后退，但变化幅度相对较小；5～9 m等深线在堤河以西海域向海前进显著，其冲淤演变复杂；10 m等深线以堤河为界表现出西淤东蚀的状态。河流来沙是导致海岸线和水下岸坡演变的重要物质基础，波浪和潮流是主要的驱动力。人工设施在引起河流输沙减少的同时，也导致海岸线大幅向海推进、入海河口受到侵蚀。东北部莱州浅滩附近受人为影响处于侵蚀、解体状态，未来将...     

琼州海峡白沙门海滩冲淤的遥感分析

琼州海峡白沙门海滩是海口市重要旅游资源,历史研究表明自20世纪60年代以来其一直处于侵蚀退化状态。本文选取1994—2015年的19景Landsat遥感影像提取白沙门海滩水边线并计算海滩坡度,分析海滩冲淤,结果表明:1994—2008年海滩处于冲刷状态,高潮位的水边线平均向岸回退了104.71 m, 低潮位的水边线平均向岸回退了95.49 m,但是2000年附近时段的人工补沙弥补了海滩侵蚀退化;2008—2015年海滩转为淤积状态,高潮位的水边线平均向海前进了34.17 m,低潮位的水边线平均向海前进了25.52 m,海滩淤积可能是海滩东侧的新埠岛围填海工程造成的。     

1988—2016年泰国湾海岸线变迁遥感分析

泰国湾近30年海岸线变迁剧烈。文章基于1988年、1996年、2006年和 2016年4个时期Landsat TM/OLI中等分辨率卫星遥感影像数据，开展了近30年泰国湾岸线长度时空变迁遥感监测，并应用数字海岸分析系统（DSAS）计算出4期岸线变迁速率，给出了4个时期泰国湾侵蚀淤积面积状况，分析了岸线变迁的自然因素和人类活动因素。并从岸线增长速率、岸线变迁速率、蚀淤面积状况、岸线类型变化4个方面给出结论。     

近60年莱州湾东部砂质海岸地貌的时空动态

在野外考察的基础上,以不同时期测量和成像的海图、地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用数字岸线分析、遥感、地理信息系统等方法,对近60年来莱州湾东部砂质海岸（界河口-刁龙嘴）地貌演变进行研究。结果表明,研究期内莱州湾东部岸线迁移和水下岸坡冲淤存在强烈的时空差异。岸线迁移表现为冲淤进退交替发生,其在时间过程上具有非线性的显著特点。1959-2013年,侵蚀岸线所占比例波动起伏,具有阶段性。侵蚀岸段年均演变速率以1985年为界分成两个阶段,前期由极大值4.95 m/a（1959-1969年）锐减至极小值1.97 m/a（1969-1985年）,后期由1.97 m/a增大到4.43 m/a（1985-1998年）,之后均处于高强度侵蚀。岸线迁移空间分布的差异性主要表现在4个岬湾的岸线变迁特征与莱州湾东岸岸线整体变迁并不一致。同时,水下岸坡冲淤条带大体相间分布,同一岸段1959-1985年和1985-2008年的冲淤演变趋势基本相反。进一步分析表明最近60年来,莱州湾东部砂岸在水库拦沙、潮上带工厂化水产养殖、大型海岸工程等人类活动的地貌效应共同控制下,发生了5次岸线淤积前进与侵蚀后退以及冲淤速率大小的交替。     

厦门海岸线遥感动态监测研究

海岸线是指多年大潮高潮位时的海陆界线。不同类型海岸有各自的地貌特征，它们在遥感影像上的解译标志与提取方法也存在差异。目前大部分海岸线自动提取研究只是解译出遥感影像中的水边线，即卫星在过顶时刻所记录的海水与陆地的瞬时交界线，并不是真正意义上的海岸线。本文以厦门地区海岸影像为研究对象，根据不同海岸类型的地貌特点采用不同的海岸线解译方法，提取出1987年、1997年和2007年的海岸线，并进行岸线变迁原因分析。实践表明：人工海岸、基岩海岸、砂质海岸及红土海岸的海岸线解译标志明显，提取效果较好，基本能够实现计算机自动提取；淤泥质海岸在遥感图像上呈现复杂的边缘，仍没有理想的线性特征自动提取技术，是海岸线提取中的难点。     

顾及轮廓信息和DRLSE模型的遥感影像瞬时水边线快速提取

针对利用传统瞬时水边线提取方法处理高分辨率遥感影像存在提取结果不连续、效率不高和无法同时提取多片水域等问题, 提出了一种顾及轮廓信息和距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution, DRLSE)模型的遥感影像瞬时水边线快速提取方法, 并将其应用于福建泉州附近海域瞬时水边线提取。首先,使用DRLSE模型提取地物轮廓信息, 以解决经典阈值方法水边线提取结果不连续问题; 其次, 利用DRLSE模型的初始矩形轮廓中心位置和周长信息, 对噪声点等轮廓进行自动剔除, 并提取多片水域, 以提高瞬时水边线提取后处理效率。研究结果表明:相较于泛洪算法、Canny算子和CV(Chan-Vese)模型, 应用本方法进行大陆海岸线瞬时水边线提取更高效, 且提取结果连续、精度更高。     

莱州湾南岸海岸侵蚀过程与原因研究

采用历史资料对比分析的方法,对莱州湾南岸1958-2004年的海岸侵蚀进行了研究。结果表明,1958-1984年,莱州湾南岸岸线平均侵蚀后退速率为27 m/a,0 m等深线后退速率为27~65 m/a,岸滩平均蚀低速率为2.1 cm/a。1984-2004年,莱州湾南岸岸线位置基本无变化,岸滩平均蚀低速率为1.04 cm/a,水深5 m以浅的区域表层沉积物变粗。海面相对上升、入海泥沙量减少和风暴潮是研究区海岸侵蚀主要原因,三者对海岸侵蚀影响权重比为3∶5∶2。     

基于对象及隶属规则的海岸水边线提取方法

以在分辨率、光谱成像能力等方面具有优势的Sentinel 2A为数据源,突破传统以像元为研究单元提取海岸水边线的思路,构建以像元聚类形成的语义单元为对象,获取决策分类规则后,基于隶属度及模糊函数获取海岸水边线位置的方法。结果表明,本文方法解决了传统分类方法在下垫面地物类型复杂条件下不易于采用传统分类方法提取海岸水边线的限制条件。基于面积法的距离准则线段匹配法和断面线距离分析方法应用于海岸水边线精度评价的结果显示,本文方法提取的海岸水边线位置与传统目视解译方法得到的海岸水边线位置在约85%的区域具有一致性,误差的集中区域表现在近岸和近海地物波谱相似处,如受水质水深、悬浮泥沙等影响的淤泥质潮滩处以及受人工海岸开发影响的近岸地区等,建议在这些地区结合目视解译的方法进行海岸水边线的位置修正,进而快速、准确地获取海岸线的真实位置信息,为海岸带生态环境保护、海岸带开发的合理规划和建设,以及经济与环境的科学协同发展提供技术支持。     

华南岬湾海滩冲淤演变特征及其机制分析—以南澳岛前江湾为例

岬湾海滩在华南地区普遍分布,众多海滩面临侵蚀退化问题,对其海滩冲淤演变特征及机制的研究具有重要的现实意义。本文以粤东重要的旅游海岛南澳岛南部的前江湾为研究区,利用滩面调查、遥感影像数据与历史海图和实测水深数据,研究1970—2022 年海滩冲淤特征,并从水动力、沿岸输沙、稳定岸线形态等方面,探讨人类活动对海滩冲淤演变的影响机制。结果表明：前江湾海滩蚀淤演变在东南沿岸码头防波堤海岸工程建设前后呈现不同的空间变化特征,切线岸段前期侵蚀、后期侵蚀加剧,弧形岸段前期淤积、后期侵蚀;人类海岸工程造成的岬角位置变化和沿岸输沙受阻是影响海滩蚀淤演变的主要机制,导致岬湾岸线平面形态变为不稳定状态,区域沉积物的亏损也加剧了海岸失衡;自东向西的沿岸输沙的不均衡对其海岸线演变的空间特征起控制作用。