洞庭湖区洲土变化特征与地壳沉降遥感研究

洞庭湖泥沙淤积严重，多年平均泥沙淤积量达14，334万t/a；同时，洞庭湖又处于不均匀的地壳沉降中，沉降速率达5．00－31．3mm/a。作者应用20世纪70年代和90年代两个时段18个时相卫星遥感数据。系统地调查量算了不同水位时洲滩的出露面积。在此基础上，根据不同水位时来来沙规律及洲土面积与水位的变化关系，利用现代航天对地观测技术有效地论证了洞庭湖的地壳沉降与湖盆泥沙淤积。研究表明，洞庭湖仍处于不断沉降中，在平水位以下或洪水位以上，地壳沉降速率均大于泥沙淤积速率。     

整治工程影响下的河口拦门沙航道回淤特征及成因——以射阳港航道为例

通过不同时期实测地形资料,对比分析射阳港拦门沙航道一期整治工程建设后航道的回淤分布特征;利用实测水文泥沙资料和潮流数学模型计算分析射阳河口拦门沙航道开挖后的水流、含沙量特征;探讨了射阳港拦门沙航道淤积的泥沙来源和淤积成因。研究表明:航道开挖后沿程普遍淤积,尤其是口门及堤根区段航道淤积严重。导致航道淤积的主要原因为:有掩护航道内涨潮流速大、落潮流速小,口门外高含沙量水体进入航道后泥沙很难被带出航道,导致航道内普遍淤积;口门内2 km范围内回淤较大是由于越堤流输沙和口门内侧涨潮期间存在明显回流;导堤根部航道段回淤较大是由于射阳河与黄沙港河汇流后河道放宽,落潮期间出河口的水体挟沙力突然降低。     

河流水体悬浮泥沙遥感研究进展与展望

河流悬浮泥沙动态监测对河道变迁、水利工程安全运行、生态和环境保护等都具有重要的应用价值,利用遥感技术可对大区域河流水体悬浮泥沙进行实时监测。与海洋和湖泊等大面积水体相比,当前对河流悬浮泥沙遥感关注较少,且已有研究主要关注入海河流河口区域。为充分发挥不同时间、空间和光谱分辨率多源卫星遥感资料优势,实现更广泛区域、不同级别河流的悬浮泥沙输运遥感监测,对国内外已发表的关于河流悬浮泥沙卫星遥感的数据源和模型进行了系统归纳,总结出河流悬浮泥沙卫星遥感研究中面临河流遥感反射率高精度提取、悬浮泥沙浓度高精度遥感和基于二维表层悬浮泥沙浓度遥感的三维通量遥感等挑战和难点;在此基础上,从去除邻近效应大气校正、考虑悬浮泥沙粒径分布的浓度遥感和悬浮泥沙输运通量三维遥感3个方面对河流悬浮泥沙遥感监测的未来发展进行了展望。     

长江口北支河槽容积变化特征的定量分析

北支河槽容积变化是北支河道演变趋势在定量上的直接表现,河道边界条件和河床泥沙运动是影响河槽容积变化的主要因素。收集1986—2013年长江口北支河道年实测地形资料,利用GIS技术建立不同时期水下数字高程模型,进行北支河槽容积变化和河床冲淤变化特征分析。结果表明,北支岸线圈围和泥沙淤积导致了1986年以来河槽容积萎缩。北支河槽0m线以下容积共减少约7.110亿m3,岸线圈围引起河槽容积减少4.000亿m3,占比56.3%;泥沙淤积引起的河槽容积减少3.110亿m3,占比43.7%。具体而言,北支上段河槽容积萎缩主要是泥沙淤积所致,其航道开发综合利用应遵循上段的泥沙运动规律特点;中段则是边滩圈围和沙洲并岸引起,边界调整后束流作用加强,河床冲刷,断面形态调整后水深条件更加有利于中段的航道利用开发;下段是泥沙淤积和边滩圈围共同影响所致,泥沙淤积影响略大,但下段沿北岸-5m深槽始终存在且稳定,具备航道开发利用的河势基础,且南侧河道边界仍具有可圈围的余地。     

船闸泄水作用下引航道中动水冲沙规律

结合工程实际,研究利用船闸泄水进行下游引航道清淤,对减少清淤成本、提高通航效率有着重要的工程价值。建立枢纽及船闸下游引航道的二维水沙数学模型,采用已有模型试验对水流场和泥沙场进行验证。研究引航道及口门区的泥沙淤积规律,在此基础上,分析船闸输水系统的水力特性,研究了不同冲刷流量、冲刷时间和初始淤积厚度下引航道及口门区的冲刷效果,得出船闸泄水量与引航道及口门区最大淤积厚度的关系。结果表明,在同一初始淤积地形和冲刷流量下,引航道及口门区的最大淤积厚度与冲刷时间呈线性变化,冲刷流量越大,泥沙厚度下降的斜率越大。淤积厚度低于一定值后,随冲刷时间的增加,冲刷效果开始减弱。     

基于B超成像的泥沙起动流速测量方法

床面上泥沙颗粒的起动测量一直是泥沙运动规律研究的难题。为此,提出了一种基于B超成像技术的泥沙起动流速测量方法。在模型试验水槽中,该方法利用B超仪获取水下地形及其附近粒子的运行图像,通过图像处理技术分析统计床面附近运动粒子的成像光斑个数,并分析其与流速之间的关系。结果表明,B超成像光斑个数在泥沙起动过程中存在一个突变过程,且该突变过程与泥沙起动运动相对应,可用来判定泥沙起动及其对应的起动流速,并利用该流速下的床面地形变化验证了该方法的正确性。该方法具有无扰动无干扰、适合于清水和浑水、易于实现自动化测量的特点。     

基于GIS/GPS的淤地坝泥沙淤积速率的评价方法探讨——以内蒙南部砒砂岩区淤地坝为例

淤地坝是黄河中游地区治理水土流失的主要措施之一.本文通过利用高精度测量的全球定位系统(GPS)动态测量技术和MAPGIS的分析功能,结合淤地坝内泥沙颗粒的沉积旋回和沉积物的分析,对内蒙南部砒砂岩分布区内一淤地坝内的泥沙淤积速率进行了定量评价,计算结果表明该淤地坝的年平均泥沙淤积总量是41651.419 t/a,年平均淤积速率是10371 t/a·km2.     

三峡水库汛期泥沙淤积对坝前水位的滞后响应

河床演变中普遍存在着滞后现象,而以往的三峡水库泥沙研究对滞后现象鲜有考虑。为深入认识三峡水库运行带来的泥沙淤积特征,建立了考虑上游来沙和坝前水位双重影响的泥沙淤积滞后响应模型。基于2003—2017年实测水沙资料,分析了三峡入库水沙特性及汛期泥沙淤积特点,利用滞后响应模型探究了汛期泥沙淤积的滞后规律。结果表明:2003—2012年入库水沙呈现“大水带大沙,少水带少沙”的特点,汛期淤积随坝前水位抬升而增加;2013—2017年入库水沙关系的一致性发生变化,受上游梯级库群拦沙影响,汛期淤积减缓。三峡水库汛期累计淤积与5年线性叠加坝前水位之间有较好的相关关系,汛期淤积不仅与当年来沙和坝前水位运行有关,也与前4年的来沙和坝前水位调度有关。     

水科学进展第19卷(2008年)总目录

第1期三峡水库135m运行阶段永久船闸下引航道泥沙淤积分析………………………………………胡兴娥李云中李明超(1)水沙环境改变下的黄河口变化遥感监测与分析………………………………徐美李纪人黄诗峰李小涛孟凡光(8)粘性泥沙分层运动特征的试验研究…………………………………     

多波束测深系统在航道淤积计算中的应用

潍坊森达美港航道受2015年3月18日黄渤海风暴潮影响导致航道泥沙淤积,为推算泥沙淤积的数量,根据航道的吨级、长度、淤积程度,选取距离海岸线远近不同、淤积程度不同的三段航道采用多波束测深系统进行海下地形测量,与风暴潮到来之前的航道地形数据进行比对,计算出三段航道受风暴潮影响后泥沙的淤积数量,推算整个航道受风暴潮影响淤积量,从而评估风暴潮给航道施工单位带来的损失。     

闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测与分析

基于多期次遥感影像数据,应用图像差值法、光谱特征差异法、波段替换法对闽江南北港进行冲淤变迁遥感动态监测,综合分析冲淤变迁剧烈程度可划分为3个区间,依次是南港上段,变迁最大,其次是南港下段和北港,系人为因素引起。运用遥感解译分析其变迁情况,具有高效、准确等动态监测优势,为闽江综合整治提供科学依据。     

青海湖地区生态环境动态变化遥感监测

由于青海湖地区的生态环境较为脆弱，且人类活动进一步加剧，人口、资源与环境的矛盾日渐突出，因此，近年来．青海湖及其周边地区的生态环境出现了明显变化，主要表现在水位下降及水域面积减小、草原退化、沙质荒漠化土地面积扩大等。文章采用1975年MSS卫星图像及1987、2000年TM卫星图像作为遥感信息源，并结合地理信息系统方法，旨在查明青海满地区耕地、沙质荒漠化土地和水域等生态环境要素的时空演化规律，为青海湖地区实现资源开发与环境协调发展提供科学依据。监测结果表明，25a来，青海湖地区的耕地及沙质荒漠化土地面积出现明显的扩大，而水域面积出现明显缩小，同时由于湖周各河流土壤侵蚀的加剧，在部分河流入湖处泥沙淤积较为严重，生态环境出现明显恶化。     

港珠澳大桥沉管隧道基槽异常回淤分析与数值模拟

港珠澳大桥沉管隧道E15管节基槽发生异常回淤,海底隧道沉管安装被迫中止。为查明E15管节基槽发生异常回淤的原因,先后开展了现场水文泥沙观测、遥感影像资料分析和数值模拟等多种技术手段。采用水沙数学模型反演了内伶仃岛上游采砂活动形成的浑水团在潮流作用下的扩散输移过程,沙源在数学模型中以面源形式模拟。模拟结果表明,采砂活动形成的浑水团在一个大潮期间的落潮过程中可输移扩散至基槽水域,其中E15—E27管节基槽日淤厚在采砂活动影响下将增加43.8%。数值模拟结果为查明E15管节基槽异常回淤的泥沙来源提供了佐证。E15管节以东基槽水域水沙环境复杂,天然淤积已经接近临界回淤允许值,基槽上游水域的采砂活动对沉管基槽回淤将带来不可控因素,采砂活动对周边水域产生的泥沙回淤影响应引起足够重视。     

环青海湖地区风场特征及其对沉积体系的影响

为分析风场与沉积体系之间的耦合关系,综合运用野外考察、遥感影像解译和气象数据综合分析等手段。分析结果表明：风场的变化除了受控于盛行风系以及季风的变化以外,还受到地貌、湖泊效应产生的湖陆风等因素影响。风场对青海湖沉积体系的影响体现在局部区域气候的干湿、物源的供给量、波浪和沿岸流的强弱程度等方面。局部区域气候的干湿差异性造成地表植被覆盖率有所不同,导致地表的抗风化能力有所不同。抗风化能力较弱的地带为风砂堆积提供充足的物源。盛行风向产生的波浪和沿岸流对湖泊中的砂体产生较强的搬运和改造作用。     

赣江三角洲形成及其演变遥感研究

以鄱阳湖区2个时相的M SS、TM遥感影像和1:5万地形图作为数据源,在具有最大信息量背景下,依据地物光谱、形态等影像特征对赣江河道变迁及三角洲成因进行了解译,发现河道的变迁主要表现为河流的改道和袭夺;采用人机交互式手段,利用多时相影像数据对赣江三角洲1976~1991年来演变进行了遥感动态监测,统计出15年间三角洲前缘新淤面积为37.6km2,整体淤积速度约2.5km2/a,且各部位淤积程度不一,并以中支淤积速度最快。     

遥感在福州南北港冲淤变化研究中的应用

根据多时相的遥感资料对福州市闽江南北港(包括马尾港) 近20 多年来的堤岸、沙洲、旱出滩、浅滩的冲淤变化进行研究, 并对其变化原因作了一些分析。认为福州南北港及马尾港的冲淤变化受人为因素影响极大。     

青藏高原天然气水合物遥感探测研究

介绍了天然气水合物的遥感探测方法,即:首先选择适当的ETM+、ASTER以及Quickbird等遥感图像,分析可见光、短波红外、热红外波段的影像特征,反演地表温度;然后结合野外调查和前人资料,寻找天然气水合物的直接和间接遥感解译标志,进行遥感解译。研究结果表明,青藏高原天然气远景区出现的几种遥感解译标志包括:地表上空高温异常(尤其是水体上空)、泥火山、沼泽地水体中大量气泡和棕黄色沉淀物,以及碳酸盐化、粘土化等指示信息。本研究为进一步开展大规模天然气水合物遥感调查和圈定靶区提供了基础方法。      

地表浅层不同介质覆盖区雷达图像信息构成要素分析

以位于新疆维吾尔自治区境内吐鲁番和哈密的1︰25万国际标准分幅为试验区,通过综合分析盖层介质性质和雷达数据参数特征,分析了沙砾、黄土、盐碱地和新降积雪等不同介质覆盖区的雷达图像信息构成模型和影象特征,为微波遥感信息提取和区域地质填图解译提供技术支持和依据.     

嘉陵江中下游水土流失规律及影响因素研究

嘉陵江流域是长江的主要泥沙来源区之一，而这些泥沙与流域内的水土流失有着密切的关系。因此，对嘉陵江流域的水土流失进行研究是十分有意义的。根据对嘉陵江中下游水土流失的调查结果，结合其它相关数据，对区域内水土流失规律和主要影响因素作了简要的分析。     

基于遥感地质异常的综合信息矿产预测方法研究

以滇东北地区为例，通过对遥感地质异常的综合信息矿产预测方法进行了研究。在滇东北地区对ETM遥感图像进行岩性及构造的解译、遥感光谱异常提取等手段获得7项遥感地质异常信息因子，在GIS软件中，利用缓冲带（buffer zone）等方法将线性地质异常转化为面状异常，并通过空间分析确定各种遥感异常与已知矿产当量的关系，计算各主因子的二级因子得分，形成成矿预测栅格图像。通过栅格图像各通道间的复合运算分析进行遥感综合异常的定量圈定，最终在工作区圈定了多个不同级别的遥感综合异常。