近100 a来浙江大陆海岸线时空变化特征

收集7个时期的历史图件或卫星遥感影像,运用RS和GIS技术,进行信息提取和实测岸线数据验证,获取各时期浙江大陆海岸线矢量,统计分析结果显示:(1)浙江大陆海岸线总体上表现为海岸线位置外推加快,平直的人工岸线不断取代曲折的自然岸线,部分近岸岛屿并入大陆,海岸线长度明显缩短,百年来人工岸线所占比例由48.01%上升至67.46%。(2)人工岸线和围垦面积变化规律总体呈现出3个明显阶段:1913—1970年自耕农时代高滩围垦阶段,人工岸线长度增加288.78 km,围垦面积仅增593.35 km²;1970—1995年集体农业时代联围堵港阶段,围垦面积快速增加,人工岸线长度反而减少;1995—2014年工业与城镇化建设围垦阶段,人工岸线长度增加116.66 km,而围垦面积剧增1 053.00 km²。(3)河口区大陆海岸线全线平移外推,海岸线长度则有增有减,1913年以来浙江主要河口区围填海面积达1 914.85 km²,占全省围填海面积的76.79%。(4)海湾区大陆海岸线变化以截弯取直为特点,岸线总长度持续减少,百年来三大港湾围填海面积达429.32 km²,占全省的17.22%。     

基于滩涂围垦的海岛城市时空扩张特征研究——以舟山本岛为例

以舟山本岛为研究单元,利用1995年,2005年和2015年的遥感影像,采用生态学分析、空间统计学分析、城市扩张指数等方法来探究舟山本岛滩涂围垦活动和城市用地扩张的特点,并分析两者之间的关联。结果表明:(1)在1995—2015年的20 a间,滩涂围垦的面积不断扩大。(2)1995—2005年的滩涂资源利用以近陆域的海涂为主,2005—2015年逐渐向浅海发展。(3)1995—2015年间,城市用地面积前10 a增长强度为0.53,增长速度为3.01 km²/a,后10 a增长强度为1.46,增长速度为8.11 km²/a。(4)舟山本岛的城市发展重心在20 a间经历了一个自西向东移动而后向北跳跃的过程,各区域间协同发展,使舟山本岛经济整体性和城市功能合理性得到提升。(5)滩涂围垦形成的土地与城市用地扩张之间存在着正相关关系,且从研究数据来看两者之间发生自然演替需要时间,大约为8~10 a,人工干预可以大幅缩短这个过程所需要的时间。     

浙江省红树林分布和造林成效分析

基于不同时期浙江省红树林造林数据及林分生长监测, 分析浙江省红树林时空变化和区域造林生长差异。结果表明: (1)截止到2020年浙江省红树林面积总计386.77hm², 其中温州市257.01hm², 台州市129.76hm²,主要造林树种为秋茄(Kandelia obovata) (368.48hm²)和苦槛蓝(Myoporum bontioides) (18.29hm²); (2)不同时期红树林面积占现有总面积的比例分别为0.11%(2000年前)、3.72%(2000—2010年)、36.17%(2011—2015年)和59.99%(2016—2020年); (3)2000年以前和2000—2010年的秋茄平均株高分别为205.5cm和246.13cm, 林分盖度分别高达67.69%和77.90%; 2011—2015年和2016—2020年秋茄株高分别为106.63cm和50.17cm; 盖度分别为68.66%和24.56%; (4)不同区域红树林种植区滩涂沉积物中碱解氮、速效钾、有机质和含盐量存在显著性差异(P<0.05); (5)龙港市新美洲村的4年生秋茄株高显著高于树排沙岛(P<0.05), 龙湾区树排沙岛的4年生秋茄基径则显著高于乐清西门岛(P<0.05)。近年来, 浙江省红树林种植面积显著增加, 但红树林种群结构单一, 矮化为灌木群落, 并且生长发育受土壤盐度影响较大。     

浙江省三门湾北部潮滩互花米草遥感研究

浙江省三门湾地区潮滩互花米草扩散迅速,已成为潮滩主要植被类型,挤占滩涂生态空间,降低海湾纳潮量,引起滩涂淤长和水交换能力下降,互花米草入侵和扩散问题引起当地生态环境和海洋管理部门高度关注。本文利用Landsat和Sentinel-2系列卫星遥感数据,结合无人机摄影测量,对三门湾北部潮滩近20年来互花米草分布和变化进行分析,结果表明,近20年间三门湾北部潮滩互花米草快速扩张,面积由2000年的21.8 km²增加到2017年高峰值为38.6 km²,年扩展面积近1 km²,主要分布在宁海县的一市港、双盘涂、三山涂和象山县的蟹钳港等湾顶潮滩区。2017年后,部分互花米草生长的上部潮滩被改造为海水养殖池,总体上互花米草面积有所下降,到2020年4月份统计的互花米草面积为34.9 km²,但潮滩下部米草扩增趋势仍然持续。扩增主要为沿潮沟两侧及先斑块后连续的特征。高程、人类活动引起的水动力环境改变是互花米草面积变化的主要因素。     

新疆艾比湖湖面波动特征及其原因

艾比湖为西北内陆封闭湖泊,湖泊面积变化反映了区域气候环境的变化。通过艾比湖历史时期及近期湖面波动特征研究,对近期湖泊的演化趋势进行了分析。研究认为,近50年来艾比湖湖面经历了两次大幅度变化,20世纪60年代湖泊面积的大幅度萎缩与21世纪初湖泊面积的大范围扩张。近期艾比湖湖面扩展与流域降水增加密切相关,而20世纪60年代湖泊面积的萎缩主要受流域农业灌溉耗水等人类活动的影响。从气候历史演化的角度(没有人类活动作用)分析,类似目前的气候条件,艾比湖湖面以较稳定地保持在1000～1500km^2内较为客观。     

人类活动和气候变化对艾比湖湖泊面积的影响

新疆艾比湖地处我国西北干旱区,为典型的内陆封闭性湖泊,由于受内陆极端干旱气候及人类活动的影响,导致湖泊面积显著变化。湖泊面积变化所导致的生态环境恶化已成为制约当地社会经济发展的重要因素。以不同年份的多源遥感数据为数据源,分析了1972—2008年湖泊面积变化情况,并分析了特征年内湖泊面积变化的原因。认为气候要素中降水对湖泊面积影响较大,另外,人类活动引起绿洲变化,而绿洲农业灌溉用水对湖泊面积变化影响较大。同时,还分析了湖泊萎缩引起的湖泊水质恶化以及湖滨植被退化和区域沙漠化等环境效应,结果表明,湖泊面积是流域生态保障的重要指标,可作为反应湖泊流域生态情况的重要指标。由此提出了保护艾比湖生态环境的若干建议。     

千岛湖水温垂直分层的空间分布及其影响因素

湖泊热力分层及热力循环深刻影响深水湖泊生态系统。随着全球气候变暖,湖泊热力过程会发生显著变化。作为深水水库型湖泊,千岛湖的热力过程与水环境的变化紧密相连,为了分析千岛湖水体水温、湖泊热力分层参数(温跃层深度、厚度和强度)的分布,探讨温跃层深度与水温、水体透明度以及水深之间的关系,本文根据2014年7月份与2015年5月份对千岛湖全湖60个采样点的水体理化指标的垂向分布调查数据,计算得到千岛湖热力分层参数,进而分析其时空分布特征及主要影响因素。结果表明,千岛湖水体水温垂直分布呈现正温分布,春夏季全湖范围内均存在不同程度的温度分层现象,温跃层深度、厚度和强度均从上游河口向下游敞水区逐步增大,这种空间变化的趋势在7月份比5月份更显著。水温、透明度和水深是影响温跃层深度的主要因素。夏季湖泊热力分层稳定期温跃层深度与表层水温(0—2m)存在显著负相关关系,与透明度和水深存在正相关关系。     

子牙河流域湿地动态变化特征分析

为了了解子牙河流域湿地的动态变化特征,本文使用2000、2004、2009和2014年间4景Landsat TM/ETM+/OLI夏季遥感影像,通过目视解译、改进的归一化差异水体指数、归一化植被指数、景观格局指数对湿地面积、水域、植被和景观格局变化等方面进行了研究。研究结果表明:2000、2004、2009、2014年间,子牙河流域湿地面积分别为1 861.99、1 890.42、1 823.19和1 885.43km~2;湿地水面面积分别为为463.14、629.74、562.69和796.69km~2;湿地植被面积分别为1 025.22、936.55、1 058.76和764.34km~2。景观格局指数方面,斑块密度(PD)逐年增加,最大斑块指数(LPI)在8.16~8.46之间;周长面积分维数(PAFRAC)基本处于1.46左右;香浓多样性指数(SHDI)随时间上升,香浓均匀度指数(SHEI)逐年提高。结果表明:湿地面积总体呈增加趋势,但增加的湿地面积主要是人工湿地,自然湿地面积还需要继续恢复;湿地水域主要分布在研究区域的东部和西部,中部较为缺水;湿地植被面积以2009年面积最大,生长状况最好,而到2014年面积、长势有所下降,还需要加强对植被的恢复;研究区域景观越来越破碎化,各类型景观分布越来越均匀,受到人类的干扰越来越大。人们在恢复湿地面积同时,还需要注意防止湿地破碎化,保护自然湿地。     

基于WOA18数据集的印度洋等密度面年代际变化研究

基于WOA18(World Ocean Atlas)温盐数据集,分析印度洋等密度面的气候态分布,而后选取1985—1994年、1995—2004年和2005—2017年3个时段,分析等密度面的年代际变化。研究给出了11个等密度面深度的气候态分布,其中σ₀=26.00 kg/m³的等密度面(参考压强为0 dbar)在 40°S附近露头,随着位势密度的增大,等密度面露头区逐渐南移直至消失;位势密度大于σ₀=26.95kg/m³且小于等于σ₂=37.00kg/m³的等密度面最深处均位于马达加斯加南侧,在北印度洋的深度变化不大。重点分析了σ₀=26.00 kg/m³,σ₁=31.87 kg/m³(参考压强为1 000 dbar),σ₂=36.805 kg/m³(参考压强为2 000 dbar)3个等密度面深度和盐度的年代际变化,研究表明两者均存在显著的年代际变化。对于σ₀=26.00kg/m³等密度面,深度先变浅后加深,年代际变化主要位于30°S—40°S(等密度面深度快速变化区);等密度面盐度在1995—2004年和1985—1994年的差异与2005—2017年和1995—2004年的差异中基本呈现相反的变化。 σ₁=31.87kg/m³和σ₂=36.805kg/m³的等密度面深度年代际变化都集中于40°S—50°S海域;总体上盐度的年代际变化前者表现为减小,后者表现为增加。     

柴达木盆地尕海湖沉积物粒度特征及其古气候意义

以尕海湖DG02钻孔沉积物为研究对象,利用高分辨率的粒度数据,结合岩性、孢粉特征,分析其粒度特征及近11000aBP来的气候环境变化。研究发现,尕海湖沉积物记录了该区域湖泊水体逐渐上升又逐渐减少的过程,气候环境变化大致分为4个阶段:(1)冰消期晚期(11324～10290aBP)气候干旱,湖泊水位下降,面积收缩,水动力较强,沉积颗粒较粗;(2)早全新世(10290～8850aBP),气候转向湿润,湖泊水位上升,为浅水至深水的过渡阶段,颗粒由粗变细;(3)中全新世(8850～4400aBP),气候更加湿润,湖水水位达到最高,面积扩大,水动力达到最弱,沉积颗粒最细;(4)晚全新世(4400～200aBP),气候变干,湖泊强烈收缩,湖面下降,水动力达到最强,沉积颗粒最粗。尕海湖DG02钻孔沉积物粒度所记录的区域气候干湿变化及一些重要的干湿事件与国内外研究显示出较好的一致性。     

近30年来莱州湾滨海湿地景观格局变化特征研究

基于莱州湾滨海湿地特征以及野外实地观测数据,利用landsat遥感影像手段,揭示1990-2018年莱州湾滨海湿地景观格局变化特征,并结合景观指数分析莱州湾滨海湿地异质性。结果表明,1990-2018年间,莱州湾滨海湿地呈现人工滨海湿地面积增加而天然滨海湿地面积减少的趋势。截至2018年莱州湾滨海湿地面积总计1954 km²,其中天然滨海湿地面积约811 km²,人工滨海湿地面积约1143 km²,分别占42%和58%,滨海湿地向建设用地转化的趋势明显。斑块数量(NP)、景观形状指数(LSI)等景观指数值逐年增加,表明莱州湾景观格局变化明显且破碎化程度加重。莱州湾滨海湿地不同岸段之间景观格局变化的驱动机制不完全一样,造成其破碎化程度加重的自然驱动力有河口冲淤、降水量变化等;人工驱动力主要为城市建设、港口码头、集约用海区建设、养殖业和制盐业的开发利用等。以期对莱州湾滨海湿地生态系统退化原因、合理利用和优化土地空间布局、采取有效措施保护及恢复滨海湿地提供一定的技术支持。     

基于遥感数据的近40 a弗雷姆海峡海冰输出研究

北极海冰作为一个巨大的淡水资源库, 每年向全球输送大量淡水资源, 从北极输出的海冰在向南输送的过程中融化, 对海洋水循环与水环境产生影响, 进而影响全球气候变化, 弗雷姆海峡作为北极海冰输出的主要通道, 对其研究显得尤为重要。为了解弗雷姆海峡海冰长期输出量, 利用美国冰雪数据中心（NSIDC）发布的海冰密集度、海冰厚度与海冰漂移速度数据, 计算得到 1979 年至 2019 年弗雷姆海峡海冰输出面积通量与 2010 至 2019 年弗雷姆海峡海冰输出体积通量, 并在此基础上分析弗雷姆海峡近 40 a 海冰输出量的变化状况以及弗雷姆海峡海冰输出的年际变化、季节变化, 并分析了影响弗雷姆海峡海冰输出量的可能原因。结果表明: 近 40 a 弗雷姆海峡年均海冰输出面积通量为 7.83×10⁵ km²,近 10 a 弗雷姆海峡海冰年均输出体积通量为 1.34×10⁶ km³, 从长期来看, 弗雷姆海峡海冰输出面积通量呈略微增加趋势, 弗雷姆海峡海冰输出体积通量在 2010—20...     

台风“康森”产生的海洋近惯性能量的数值模拟研究

文章利用经验台风风场模型(TCWPM)和美国环境预测中心的气候预测系统再分析风场资料(NCEP/CFSR)对台风“康森(Conson)”进行数值模拟, 并将模拟的台风带入平板模式(slab model)模拟台风产生的海洋近惯性流。对比实测数据表明, 模拟结果与真实风场、近惯性流场均比较一致, 台风“康森”在近海面的风场不对称结构非常明显, 台风中心两侧的速度大小相差可达10m·s^-1。台风“康森”在台风中心后方产生强烈的海洋近惯性振荡, 且持续时间超过4d。海洋近惯性动能沿着台风路径呈显著的不对称分布, 表明台风“康森”在共振作用下主要在路径右侧激发强烈的近惯性振荡。研究不同强度的热带气旋产生的海洋近惯性能量, 发现热带风暴产生的海洋近惯性能量较小, 平均近惯性动能不超过35J·m^-3。随着气旋强度的增大, 热带气旋激发的近惯性能量呈指数增长, 而台风的影响面积与最大风速半径的变化相对比较一致, 当最大风速半径(R₀)增大一半(1.5R₀)时, 其产生的最大平均近惯性动能从81J·m^-3增大到631J·m^-3, 影响面积从大约600km²增加到大于900km²。     

海岸带土地发展潜力评价——以杭州湾南岸为例

土地潜力评价是编制土地利用规划的前提,把握土地的潜在经济效能是城镇化、工业化快速推进背景下土地资源合理配置的重要命题。本文甄选自然条件、生态敏感性、经济发展和空间结构指标建立了土地发展潜力评价体系,分别采用模糊综合评价法与网络层次分析法赋权指标体系与计算权重,测度发展潜力值并划分了杭州湾南岸余姚、慈溪和镇海的海岸带土地发展潜力区。结果显示:(1)低发展潜力区面积为237.14 km²,占比为17.73%;中发展潜力区面积为323.08 km²,占比为24.15%;高发展潜力区面积为473.34 km²,占比为35.38%;极高发展潜力区面积为304.27 km²,比例为22.74%。(2)按照地类的级别面积分析,交通运输用地和自然保留地面积在极高潜力区中达到峰值,呈由高向低等级面积递减态势;耕地、其他农用地、城乡建设用地和其他建设用地在高潜力区中占比最大,且基本布局于极高、高潜力区;园地、河流水面、水利建设用地集中于中潜力区,而沿海滩涂与林地基本分布于低、中潜力区。(3)余姚、慈溪和镇海海岸带土地发展潜力分区呈现不同特点,余姚属于待提升型,慈溪为均衡发展型,镇海是高质发展潜力型。     

近40年来抚仙湖面积时空分异遥感动态监测

湖泊面积的变化能反映区域环境和气候的变化,对研究区域的气候和可持续发展意义重大。在RS、GIS技术的支撑下,以MSS、TM、ETM+、OLI遥感影像,彩红外航片,Quick Bird、World View-2数据为主要数据源,结合基础地理信息数据、专题资料和其他相关研究文献资料,利用膨胀型和腐蚀型算子的边缘检测算法提取抚仙湖1974、1977、1987、1993、1996、2000、2001、2002、2004、2005、2006、2009、2012、2014、2015年共15个时段的湖体边界,计算其面积,并分析抚仙湖岸线和面积的时空变化特征;最后,结合流域的气象、土地利用数据,采用灰色关联分析方法对岸线和面积变化的驱动力进行分析,得出其主要驱动因子并构建其多元线性回归模型。研究结果表明:(1)时间尺度上,1974年以来,抚仙湖岸线和面积的变化趋势都是增大-减小-再增大,2009年以后都在减小,且幅度较大,变化强度明显增强。(2)空间尺度上,40年来,抚仙湖在各个方向上都有萎缩和扩张,变化趋势复杂,总体重心往南偏移。(3)灰色关联分析显示人为和自然因素与岸线和面积变化的关联度都在0.6以上,表明抚仙湖湖面变化是耕地、建筑用地、植被覆盖以及气象因子共同作用的结果,而年平均气温与岸线和面积的关联度分别达到0.935和0.993,表明年平均气温是引起湖面变化的主要因子。     

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)海岸线总长度持续缩减,大陆岸线长度累计减少了161.99 km,海岛岸线长度累计减少了121.36 km;海岸线年平均变化强度介于-0.05%至-1.85%,大陆在1971—1980年、海岛在2006—2010年期间变化强度最为剧烈。(3)持续截弯取直致使岸线局部曲折形态特征平直化,自然岸线保有量不断降低,海岸线人工化程度持续增加,大陆远高于海岛。(4)人口增加、经济发展和政策引导是三门湾海岸线演变的主要驱动因素。     

山东微山湖近30年湖面面积时空变化及驱动机制

采用1986年7月、1996年7月、2006年7月和2016年7月的4期Landsat数据,利用归一化水体指数模型(NDWI)和修正归一化水体指数模型(MNDWI)提取山东微山湖水域面积,研究近年来微山湖湖面的动态变化。以最大似然分类结果作为标准,验证了用NDWI和MNDWI模型提取面积的精度,得出NDWI模型所提取的湖泊面积更符合实际情况,湖泊总面积从1986年的1338.41km~2减少到2016年的1233.26km~2,缩小了8.5%,到2000年后期微山湖面积基本稳定在1200km~2左右。然后利用湖泊面积动态模型分析了微山湖面积变化及其驱动机制,结果表明近年来随着温度的逐年升高,降雨量呈献出不稳定的变化趋势,加上大量的蒸发等综合作用,导致了微山湖面积的缩小。多年来微山湖流域内随着人口数量的增加、耕地面积以及建筑面积的不断扩张导致需水量逐渐增大,这也是导致湖面面积减少的主要原因之一。开展微山湖湖面时空动态变化及其驱动机制研究,对于湖泊生态系统的保护具有重要的理论和实际意义。     

科技看点

气候Climate青藏高原冰川萎缩最新成果显示,近30年来青藏高原冰川年均减少131.4平方千米,而且近年来有加速消减趋势。科研人员利用多年遥感监测技术进行青藏高原冰川、雪线、湖泊、湿地等变化情况遥感调查,结果表明,近30年来青藏高原冰川总体呈明显减少趋势,其中高原周边冰川面积消减最为明显,面积减小10%以上;高原腹地冰川面积减小近5%。青藏高原边部现代雪线退缩强烈,腹地逐渐趋于平衡。退缩最大距离为350米,一般为100～150米。监测结果表明,青藏高原腹地现代湖泊和湿地出现明显扩张或新生,高原周边湖泊和湿地萎缩或消     

近40年滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区贝壳堤变化及管护对策研究

滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区内的贝壳堤是世界三大古贝壳堤之一,是世界上保存最完整、唯一新老并存的贝壳堤。文章基于RS、GIS技术及2015年野外实地调查数据,利用1979年、1990年、2000年、2008年和2015年5期Landsat陆地卫星系列等多源遥感数据,得到近40年来滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区贝壳堤的变化特征。结果表明:(1)2015年滨州贝壳堤总面积为28.86hm~2,是研究区总面积的0.07%,主要分布在研究区北部海岸的核心区;(2)1979—2015年,贝壳堤面积总体呈现下降趋势,尤其2008—2015年面积锐减,减少原因主要是人类开发利用,其中,农业用地、盐田和养殖场是本研究区最主要的3种人类开发利用活动类型;(3)建立自然保护区人类活动遥感核查体系、完善自然保护区相关法律法规、修复贝壳堤生境是应对滨州贝壳堤遭受侵占及破坏的有效管护对策。     

淀山湖对局地气候的影响

一、前言淀山湖位于苏、浙、沪两省一市的交界处,是上海市青浦县西部的一个淡水湖泊,面积66平方公里(约10万亩)产均水深约2米,常年蓄水量为1亿立方米左右,湖泊水体大,储热能力强,对邻近地区的气候有一定影响。为了研究淀山湖附近的局地气候,曾引用了湖泊邻