基于遥感和GIS的烟台芝罘湾海岸线变迁研究

利用RS和GIS技术,提取了1976-2016年间9个时相的芝罘湾海岸线的时空分布信息,从海岸线和海湾形态两个方面出发,分析了在人类开发活动影响下典型陆连岛地区海岸线的时空变化特征及趋势。结果表明:近40 a来,芝罘湾海岸线整体向海推进,海岸线长度整体增加了15.78 km;岸线结构变化显著,自然岸线比例持续减少,人工岸线逐渐占据主导地位;3个分岸段变化不均衡,芝罘湾西岸岸线变化最显著,而南岸变化相对较小;海湾面积逐渐向海萎缩,自1976年以来海湾面积减少了7.93 km^2。海湾形状指数增加了1.08,海湾形状整体趋于复杂化;海湾重心总体上表现为不断背离陆地而趋向海洋的特点,近40 a来海湾重心整体向海偏移了606.25 m。岸线分形维数整体增大,说明岸线趋于复杂化。     

近30年来山东半岛北部滩涂及海岸线变化

以山东半岛北部为研究区,以烟台、蓬莱、龙口和莱州4个港口的潮情为依据,分别选取1984、1995、2005、2010、2015年的Landsat系列遥感影像,分析了山东半岛北部滩涂(含潮上及潮间带)及海岸线30a来的变化.研究结果表明:(1)研究区近30a来滩涂面积减少300.66 km2,其中潮间带面积减少了84.84 km2,潮上带面积年减少了215.82 km2,减少区域主要集中在莱州湾东南部;(2)海岸线长度呈递增趋势,30a来增加103.68 km,增长速度为3.34 km/a,增加典型区集中在莱州太平湾、龙口人工岛群、蓬莱港和烟台港等区域;(3)通过实地调研发现,盐田、养殖池的大量扩建、海岸侵蚀和入海泥沙量减少是滩涂减少的主要原因;沿海养殖池的增加和填海造陆的扩张是海岸线长度增加的主要原因.     

海南岛海岸线变迁遥感监测与分析

监测和了解海岸线的动态变化对海岸带防护、海岸资源的合理开发和利用具有重要意义。本文以Landsat TM/OLI影像为数据源,通过Canny边缘检测算子提取1990年、2000年、2010年和2015年的海南岛海岸线,获取岸线长度以及陆地面积变化等信息,分析了海南岛25 a年来的海岸线时空变化特征。结果表明:1990—2015年海南岛海岸线总长度增加33.58 km,海岸线总体向海推进,沿岸陆地面积呈增加的趋势;岸线变迁主要集中在北岸和东岸,人工岸线长度增长显著,淤泥质岸线等自然岸线长度减少;海岸线变化主要受人为因素影响,海岸开发方式呈现出多样化,以围垦养殖、城镇建设和港口码头建设为主。     

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。     

台州湾30a来大陆海岸线变迁及驱动力分析

利用6期卫星影像数据,提取出1981—2014年间不同时期台州湾大陆海岸线空间位置、长度及岸线属性等信息。通过Arcgis空间分析,以各时期岸线长度、岸线属性和陆域增长面积为数量指标对海岸线的时空变迁过程进行反演,并对台州湾大陆岸线变迁的特点和主要驱动力进行分析。研究表明,研究期台州湾大陆岸线变化显著,岸线长度增加17.5km,增幅约13.5%,受围垦工程"裁弯取直"效应影响,人工岸线在2000—2009年大幅减少,呈震荡增长趋势;自然岸线长度整体呈缓慢减少趋势,然而,由于大规模连岛围垦工程使得自然岸线在2009—2014年增长10.8km。由岸线变迁引起的陆域增长面积约177km2,海岸变迁的主要驱动力为台州湾海域大规模的围垦造陆工程。长期以来,以滩涂及近海优良自然条件为依托进行的围垦填海工程是台州湾岸线逐年向海推进的主导因素。     

人工岸线建设对浙江大陆海岸线格局的影响

海岸人工地貌建设是沿海国家开发利用海岸带资源的重要方式,海岸人工岸线的形成改变了自然岸线的格局,并影响着岸线的自然演替规律。基于1990,2000和2010年3期TM遥感影像,提取不同时相的浙江省大陆海岸线信息,对浙江大陆海岸线类型构成及人工岸线建设对岸线格局的影响进行了分析。结果表明:(1)受人类开发活动的影响,近20 a来浙江大陆海岸格局以人工岸线不断增长为特征;(2)不同岸段的人工岸线增长速度有明显差异,以杭州湾、三门湾及台州湾沿岸岸线变化最为显著;(3)20 a间,浙江大陆岸线整体向海推进趋势明显,仅少数岸线发生了海岸蚀退;(4)人工岸线的建设通过对自然岸线的截弯取直,缩短了自然岸线的长度,降低了自然岸线的曲折度,却使浙江省大陆海岸线的多样性指数不断增加。     

近百年来浙江三门湾海岸线时空演变特征

本文收集了1913年以来的历史地形图、海图和遥感影像,利用地理信息技术和空间分析技术,获取10期三门湾海岸线数据,进而对三门湾近百年来海岸线时空演变特征进行分析.结果表明:(1)海岸线变化主要发生在内海湾,以港汊围堵、连岛并陆为主的围填海活动导致海岸线向海推进的围填海面积总计231.42 km2.(2)海岸线总长度持续...     

1991—2015年唐山市海岸线时空变化遥感分析

文章利用1991年、2000年、2006年、2010年和2015年5个时相的遥感影像，开展了近20余年唐山市海岸线的变迁及驱动力分析。得出结论如下：①1991—2015年间唐山市海岸带岸线总长度从273 km增长到449 km，年平均增长7.33 km；②1991—2015年间唐山市岸线利用类型增加了3类，人工岸线长度增加了190.36 km，占比增加了6.22%；③工业用岸线为增长最快的岸线，长度从15.32 km增长为221.00 km，增长了205.68 km，渔业用岸线为减少最快的岸线，长度由222.72 km减少为158.60 km，减少了64.12 km；④唐山市海岸带淤积面积为4.0×105 hm2，侵蚀面积为670 hm2，岸线平均变化速率为605.44 m/a；⑤曹妃甸港区、京唐港等建设是导致唐山市海岸线变迁的主要原因。     

最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变研究

在野外考察和前人研究基础上,以1976-2009年间4个时相的MSS/ETM+遥感影像和1958、1984、2002年测量的三期海图为主要数据源,运用3S（RS/GIS/GPS）技术,对最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变进行了研究。结果表明：近50年来,以青坨子为界,莱州湾西、南岸虽均为淤泥质海岸,但其海岸地貌演变存在明显的差异性。具体表现在,莱州湾西岸与南岸的海岸线和等深线变迁时间不同步、变迁幅度差距大、岸线形态不同;莱州湾西岸和南岸地貌类型空间分布不同,转换的趋势、净方向、速率和幅度差异也十分明显以及莱州湾西岸和南岸水下地貌冲淤变化差距悬殊等。莱州湾西海岸的地貌演变与黄河河口-三角洲的地貌变迁基本正相关,变化幅度也较大,后期受到人类活动影响较为明显。海湾南岸的地貌演变受人类活动的影响也日益显著,但其海岸地貌的演变与西岸黄河口-三角洲地貌的剧烈变迁基本无关,莱州湾西岸黄河入海水沙的减少乃至断流对南岸冲於状态变迁也未有显著影响。     

厦门及其邻域近40年海岸线变迁

以厦门及其邻域1973、1990、2000年以及2016年共4期MSS、TM、ETM和OLI遥感影像数据,结合地形数据,构建了厦门及其邻域海岸线分类方案和解译规则,利用人机交互方法解译研究区4时相的海岸线。分析了近40 a来该区域的海岸线变迁特征,结果表明:1973—2016年,岸线总体呈增长趋势,总长度从759 376 m增加到885 433 m,1973—1990年增长0.94%,1990—2000年增长6.29%,2000—2016年增长8.67%,其中人工海岸线长度增长最为突出;研究区岸线变化北部明显多于南部;海岸线外扩主要集中在北部石井镇至隆教畲族一线和厦门岛,九龙江湾在1990—2016年的岸线变迁亦十分突出,而金门岛岸线自1973年起变化微弱;人类社会经济活动是岸线变迁的主要原因,人类对沿海用地需求大,围海造地成为人工海岸持续增长的动力。     

海湾开发利用强度分析——以宁波市杭州湾、象山港与宁波市三门湾为例

海湾开发利用强度评估可反映海湾利用程度,是海湾开发潜力及其可持续开发研究的基础,对发展湾区经济意义重大.以1990—2015年每隔5 a共6期TM/ETM/OLI影像为数据源,提取宁波市杭州湾、象山港和宁波市三门湾各时期的岸线及土地利用数据,基于此从海湾岸线开发和土地利用两方面综合分析海湾开发利用强度及其变化特征.结果表明:1990—2015年间,宁波3湾岸线人工化程度不断加深,岸线人工化指数最高的海湾由象山港(0. 16)转变为宁波市三门湾(0. 61),部分淤泥岸段(尤其是宁波市杭州湾岸段)滩涂围垦强度弱于泥沙淤积强度,削弱了岸线人工化程度.整个研究期间,宁波市三门湾和宁波市杭州湾的岸线开发利用结构始终为单一主体结构,象山港则呈现出由单一主体依次向二元、多元结构演变的趋势. 1990—2015年间,宁波3湾的岸线和土地利用强度均有所增加,其中象山港岸线开发利用强度指数最大,达0. 42;宁波市杭州湾区域土地利用变动最为强烈,土地利用程度指数最大,达292. 300.区位和资源禀赋、社会经济水平及政策因素是造成宁波3湾区域开发利用程度差异的重要因素.     

分形分析法用于海湾冲淤演化预测的初步探讨

针对封闭或半封闭海湾的海岸线,引入分形分析法,预测其冲淤变化趋势。该方法基于海岸线在平衡状态下分形维数最小的思想,建立海岸线分形维数与其冲淤变化之间的相关关系,以此为依据判断海岸线所处的冲淤演化阶段,预测其发展趋势。以胶州湾为研究实例,根据海湾的面积和总岸线长度的变化情况定性分析海岸线分形维数的变化,应用上述方法预测其冲淤演化趋势,得出胶州湾将继续淤积的结论。从分析过程和预测结果2个方面对这砷方法的可行性进行讨论,初步证明这种方法的应用是合理、可行的。     

基于自然岸线保有率的大连市海岸线整治修复

为加强海岸线资源的保护和管理,提高自然岸线保有率,促进大连市海洋生态文明建设和社会经济可持续发展,文章总结大连市海岸线开发利用和整治修复的基本情况,分析存在的主要问题,提出亟待开展海岸线整治修复的典型区域和推进海岸线整治修复的对策建议。研究结果表明:1995—2017年大连市大陆海岸线总长度增加169km,原生自然岸线缩减378km,缩减率超过50%;2000—2007年原生自然岸线保有率由55%下降到29%,此后下降速度逐渐放缓;2010年以来大连市开展凌水湾和普兰店湾等海岸线环境综合整治工作,取得一定成效,但仍存在自然岸线缩减、海湾和滩涂湿地面积锐减以及珍稀地质景观受损等问题;目前大连市亟待开展大潮口、金州湾南岸和普兰店湾等典型区域的海岸线整治修复,并应尽快实施《大连市海岸线保护与利用规划》、建立海岸线整治修复项目库、开展渤海海岸线整治修复专项工程以及建立围海养殖占用海岸线的退出机制。     

1980—2020年大湾区海岸线变迁及影响因素分析

海岸线动态变化是全球变化和人类活动共同的反映。本文基于粤港澳大湾区、东京湾和旧金山湾1980—2020年7期Landsat系列遥感影像及Google Earth高分辨率影像, 利用阈值分割, 结合水体指数法、Sobel算子法, 提取各期海岸线。从长度、空间形态、结构和利用程度等多角度分析其岸线变化, 并结合地理探测器对其影响因素进行定性和定量分析。结果显示: 1) 1980—2020年间, 各湾区岸线趋于平直, 其中东京湾海岸线的年均长度变化强度最大, 为0.37%; 2) 40a间各湾区岸线的纵深变化比较稳定, 结构趋于复杂, 形态趋于分散, 其中粤港澳大湾区海岸线的分维差异最小, 形态最分散; 3) 40a间, 各湾区的自然岸线减少, 港口码头岸线和其他人工岸线长度剧烈增长, 其中粤港澳大湾区的生物岸线波动增长, 岸线利用程度指数增幅最大。本文研究结果表明, 气温、波高、潮汐和陆域面积、港口吞吐量是湾区海岸线变化的主要影响因素, 且任意两个影响因素的交互作用大于单一因素的作用。     

北部湾广西沿岸全新世海侵过程的区域差异

通过分析北部湾广西沿岸3个地质钻孔的岩性、地球化学和有孔虫含量特征,确定了其沉积相序,在统一的高程坐标内,对各钻地层中沉积相的高程和年代进行了对比,分析了该区全新世以来海侵过程的区域差异;并以东亚全新世海平面波动曲线作为参照,估算了广西沿岸各主要海湾的构造沉降速度。研究表明:全新世以来,广西沿岸的海侵开始时间并不一致,这是由于各海湾构造沉降运动的区域差异造成的,东部的廉州湾构造基本稳定,而廉州湾以西则经历了较大幅度的构造沉降。构造沉降又导致了海平面波动过程的区域差异,进而影响到了地层形成,如海陆过度相沉积只发育于廉州湾以西遭受海侵时间较晚、相对海平面上升速度较低的区域。     

渤海湾近30年海岸线变迁与分析

海湾岸线是海湾变迁监测的重要对象。文章利用美国陆地资源卫星Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM和中国环境减灾星HJ-1A、B/CCD遥感数据,对渤海湾1986-2014年近30年来的水域面积、岸线长度和岸线分形维数进行了解译测算。结果表明,渤海湾平均高潮位的水域面积呈现不断减小的趋势,其数值由1986年的(13 909.97±3.53)km~2减少至2014年的(12 641.99±11.50)km~2;岸线长度呈现先减小再增加的变化规律,其数值由1986年的(968.41±1.84)km减少至1998年的(642.43±2.59)km,再增加至2014年的(850.94±10.78)km;渤海湾岸线分形维数从1986年的1.110 2下降至2014年的1.064 9;同时分析发现养殖场建造、围填海和港口建设等海洋工程是渤海湾岸线变迁的主要驱动力因素;渤海湾岸线分形维数与天津市国内生产总值(GDP)的倒数变化呈现线性相关系数为0.95的高相关性。文章的测算和分析结果对海湾动力学研究、环境变迁评估和海湾开发管理具有参考价值。     

渤海湾连片开发对湾内水沙通量的影响研究

渤海湾内海岸的连续开发导致岸线 、海床发生较大变化, 同时影响着湾内的水沙通量。根据不同时期的遥感影像、 实测地形和水文泥沙资料, 统计分析了渤海湾岸线 、面积和海床冲淤变化, 构建了渤海潮流泥沙数学模型, 模拟了 1984 年、 2006 年和 2015 年三个时期的水沙分布, 探究了海岸连续开发对水沙分布和通量引起的累积效应。结果表明： 渤海湾岸线和 海湾面积变化主要发生于 2005 年后, 与 1984 年相比, 2020 年的岸线长度增长超过 185%,海湾面积减少近 19%;曹妃甸港 区南侧海域冲刷基本在 2 m 等深线以内, 而近岸和港池水域基本呈现淤积状态, 淤积幅度在 2 m 以内; 海湾的连续开发利用 使得湾内分潮波振幅增大 、传播速度减缓, 近岸海域的余流变化较为明显,南部较北部海域更甚;西北湾顶 0.2 kg/m3 悬沙 分布区域不断缩小, 西南近岸 0. 15 kg/m3 悬沙分布区域向中部海域推进; 悬沙通量变化与潮流通量并不完全一致, 呈外海增 加、近岸整体降低的变化特征, 湾内向外海输移泥沙的能力减弱。     

广东全新世海岸线变迁

本文根据海滩岩、滨岸沙坝、贝壳堤、贝丘等7个方面的证据,分4个区段讨论了广东全新世海岸线变迁,并对海岸线变迁的内外动力条件进行分析。     

近十年来渤海湾围填海工程对渤海湾水交换的影响

近十年来我国海岸带地区快速城市化,对土地的需求持续高涨,导致沿海地区围海造地现象愈演愈烈,海湾纳潮海域面积持续萎缩,对海湾的水交换带来了较大压力。为此,选取我国海岸带快速城市化的典型区域——渤海湾为例,研究近十年来渤海湾海岸带城市化对渤海湾水交换的影响。基于国际流行的MIKE3水动力模型耦合粒子追踪模块,应用2000年和2010年两个典型年份的渤海湾岸线资料,分别计算了2000年和2010年渤海湾环流系统及其驱动下的水质点运移规律和变化特征。研究将渤海湾划分为8个区块,定量化研究和对比了近十年来由于渤海湾持续围填海导致的海湾水存留时间和不同区块水交换能力的变化。结果表明,随着近十年来渤海湾沿岸快速城市化产生的岸线变化,导致湾内环流涡旋增多,决定湾内水交换的流场结构发生了显著变化,导致各区块的水交换能力和平均水存留时间不仅存在较大差异,而且发生了显著的变化。与2000年相比,2010年天津港、黄骅港和曹妃甸港区海域的平均水存留时间明显增加,水交换率下降,对区域水质的改善十分不利。