应用遥感技术分析韩江河口悬沙的动态特征

利用韩江河口近20多a的卫星影像资料，结合GIS技术，通过对韩江河口流势、流态和水沙输移特征的分析，探讨韩江河口 出口水流动力状况及其对泥沙输移的影响。结果表明，韩江河口区内泥沙含量较低，在河口区内涨落潮流呈西南-东北向运动，在 河口外则易受西南沿岸流影响，具有近岸输沙的特性。     

基于DEM及高分影像的河口流域信息快速提取

入海河口是陆地和海洋之间的过渡区域,由于入海河口受海陆交互作用,受水沙过程、水动力过程影响明显,河口滩面地形变化频繁,空间数据特别是滩面地形数据获取较为困难,难以开展滩面水文过程分析。本研究首先提出一个总体框架用于河口流域提取,其核心是通过ModelBuilder构建链式河口流域地理处理过程,基于DEM进行一站式滩面信息处理,实现河口流域信息的快速提取。对于一些侵蚀性河口或者人工干预比较多的河口,研究辅以高分辨率影像非监督分类方法,进行河口流域信息的快速提取。研究结果表明,本研究在河口流域提取方面有良好的实用性,可方便地进行多种情境分析与比较,减少中间数据处理过程,进而有效地应用辅助规划决策。     

基于ArcGIS Engine的河口GIS应用

随着数字水利内涵的发展和工程的推进,河口治理作为水利现代化的一个重要方面,实现其数字化、现代化已成为一种必然趋势。以某河口为例,以数字河口理论为依托,立足于河口治理数字化建设的目标,通过整合河口环境区域的多源信息,将GIS应用于河口治理数字化进程,旨在通过构建河口GIS基础平台来生动、形象地展示河口的环境区域信息,展示河口区域海岸线、等深线等专题信息的动态变化情况。     

伶仃洋遥感动态监测

水利部珠江水利委员会以卫星遥感资料为信息源对珠江河口湾──伶仃洋进行动态监测已有１３ａ的历史，积累的资料有：１９７３年至１９９２年２５个时相的各种潮情及水情的卫星影像资料。该动态监测研究主要是进行河口湾水体悬浮泥沙含量及其分布特征研究；岸线和近岸浅滩地形及其动态变化研究；流场特征研究；河（海）岸及近岸工程的现状与变化及其对河口的水动力影响等研究。采用的主要技术方法是综合运用计算机和光学图像处理技术对卫星遥感图像进行处理，并据河口水动力学与地学理论进行分析。分析成果为伶仃洋河口治理开发规划与工程实施、滩涂资源的合理开发、航道开发与治理等提供了新的科学依据。其中一些合理建议已为生产部门所采纳。发挥了很好的经济效益和社会效益。     

伶仃洋遥感动态监测

水利部珠江水利委员会以卫星遥感资料为信息源对珠江河口湾──伶仃洋进行动态监测已有13a的历史, 积累的资料有:1973年至1992年25个时相的各种潮情及水情的卫星影像资料。该动态监测研究主要是进行河口湾水体悬浮泥沙含量及其分布特征研究; 岸线和近岸浅滩地形及其动态变化研究; 流场特征研究; 河(海)岸及近岸工程的现状与变化及其对河口的水动力影响等研究。采用的主要技术方法是综合运用计算机和光学图像处理技术对卫星遥感图像进行处理, 并据河口水动力学与地学理论进行分析。分析成果为伶仃洋河口治理开发规划与工程实施、滩涂资源的合理开发、航道开发与治理等提供了新的科学依据。其中一些合理建议已为生产部门所采纳。发挥了很好的经济效益和社会效益。     

钦江河口潮滩红树林群落空间分布

红树林群落是热带亚热带河口有特色的生态系统,在消浪促淤及存储碳方面具有重要价值。但受到全球海平面上升与人为干扰影响,红树林生境受到破坏,群落结构脆弱。基于此,本文以现场校核的无人机正射影像为数据源,结合历史遥感影像、钦江河口水体盐度与潮滩沉积物采样分析,研究钦江河口潮滩红树林群落空间分布格局及主控要素。结果表明：（1）潮滩分布的红树植物主要有桐花树、无瓣海桑等,其中桐花树为绝对优势种的“纯红树植物”群落,自河口向沿感潮河段逐渐发展成“红树植物—半红树植物”群落与“红树植物—半红树植物—非红树植物”的混合植物群落。（2）桐花树是钦江河口红树林向海发育的前沿先锋树种,二年生桐花树苗分布最前沿高程低于当地海平面0.11 m,当年胎生苗分布最前沿高程为当地海平面以下0.37 m;桐花树也是钦江感潮段上溯分布极限的树种,当年胎生苗上溯分布极限为距河口10.18 km。（3）潮位与盐度是控制红树林群落在钦江河口分布的主要因子,沉积物粒径的粗细影响红树植物生长与发育。研究成果可为热带山区型河口潮滩红树林保护与红树林生态修复工程提供重要理论和技术指导。     

基于灰度形态学和图像分割的河口水边线提取

基于灰度形态学理论,利用图像分割技术在MATLAB平台对南流江河口水边线进行提取的方法作对比研究。实验结果表明,直接边缘检测法、阈值分割法以及单值种子点区域生长法都不能有效跟踪汊道、潮滩、沙洲发育的河口水边线,存在水边线破碎、不连续等问题,而多种子点区域生长法能精准跟踪复杂的河口水边界,获得理想的水边线信息。该方法可快速、自动提取河口水边线,为河口海岸蚀淤、水下滩涂资源监测提供可靠的技术支撑。     

瓯江北口江岸岸滩的崩坍监测

本文介绍了“瓯江北口江岸岸滩的崩坍监测”情况，包括任务由来和监测断面布设、平面和高程控制、断面施测、内业整理和实测图图集编绘等四个方面，对于需要在水深流急的河口进行较高精度的水下断面测量（平面精度±1．5米），这对还没有现代先进仪器的某些单位来说，以供参考。其中在施测滩涂时，使用EL——5100计算器计算测点的坐标和高程，再用米厘方格纸（衬在聚脂薄膜下）记入的方法，赤适用于山区地形测量；提高精度，且工效高于查表。     

基于GNSS的河口三角洲地区城市水患致灾预警研究进展

在回顾前人有关河口三角洲地区多因子叠加作用下,城市水患致灾机理及预测技术研究历史与现状的基础上,提出基于GNSS统一参考框架,构建星地网络监测技术和局域海陆统一垂直基准面模型,揭示河口三角洲地区海平面变化规律。基于流域—河口—海洋复杂系统,建立多尺度多要素嵌套耦合水动力模型,揭示多因子叠加的城市洪涝、海岸侵蚀、河口有机污染积聚等灾害致灾机理。基于多因子叠加致灾效应识别,为河口三角洲地区城市水患预警服务。     

基于多源遥感影像的宁远河口海岸线变迁分析

利用1987年、2000年、2010年和2015年4个时相的多源遥感影像(TM,ETM+,Rapid EYE和Quick Bird),基于面向对象的信息提取技术,采用密度分割法和二值化合并处理,开展了宁远河口1987—2015年间4个阶段海岸线信息提取,并分析了海岸线时空变化特征、海岸线变迁的影响因素和发展趋势。研究表明,1987—2015年间,宁远河口海岸线长度总体呈增加趋势,海岸线总长度增加了约8. 14 km;宁远河口海岸带生态环境发生了较大变化,河口内河道红树林资源基本消失,人工养殖区规模逐年扩大,河流入海口水体水质逐年下降;河口三角洲区域海岸线总体上表现为淤积,河口以西区域表现为侵蚀;海岸线变迁的主要影响因素包括海岸侵蚀淤积、滩涂围垦养殖、人工岛屿及防沙堤坝建设等;宁远河口的侵淤形势不容乐观,其发展趋势表现为人工岛屿西侧海岸线将进一步被侵蚀,而防沙堤坝东侧的淤积将进一步加剧。     

顾及地理特征保持的溺谷海岸线化简算法

在溺谷海岸成因、地理特征分析基础上提出顾及地理特征保持的溺谷海岸线化简算法。该算法利用Delaunay三角网为支撑几何结构建立河口层次树模型表达溺谷海岸线特有的河口树枝状特征,通过次要河口的删除实现岸线化简。试验结果表明该算法保持了溺谷岸线树枝状特征,同时具有自身拓扑一致性、保证航海安全性等优点。     

基于TM影像的沙化土地动态变化研究——以榆林市榆阳区河口水库周边地区为例

以榆林市榆阳区河口水库周边地区1999年和2004年两期TM影像为基础数据,在ERDAS IMAGINE平台上,通过对研究区遥感影像进行预处理、建立解译标志、人工判读并分类等,得到了河口水库周边地区沙化土地动态变化分布图。结果表明,1999年到2004年期间,河口水库水域面积明显增大。周边5km范围内,沙化土地明显逆转,部分流动沙地和半固定沙地向固定沙地转化,使耕地面积减少,林地增加。     

基于时间序列多源遥感数据的长江河口湿地生态系统长期演变过程与机制研究

受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来物种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,实际应用中由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。     

基于三维声呐点云的河口水闸水下结构安全评估

河口水闸水下结构安全对于水闸工程、整个河道,以及周边居民地的安全具有重要意义。在低可视度的水体环境中,采用传统人工潜水探摸方式进行水下结构安全检测效率低下。为提高效率,三维扫描声呐逐步应用于相关水下结构的安全检测中。本文以BlueView BV5000型三维扫描声呐系统在苏州河河口水闸水下结构的实测数据为基础,经滤波、测站拼接等处理过程,利用所得三维声呐点云对该水闸的水下结构进行安全评估。采用人工探摸方式对评估结果进行验证,结果表明,三维扫描声呐在水下结构安全评估中具有优越性,可为后续运维保障提供数据基础。     

有向拓扑的河系渐变自动绘制算法

河系渐变绘制是地图制图中水系要素表达的重要方面。针对全自动河系渐变研究较少的现状,该文提出一种基于树状约束stroke特征的河系渐变自动绘制算法。该方法在深入分析有向拓扑的数据结构基础上,重点解决河口模式识别、树状约束stroke特征构建、河系层次关系建立、主支流分级渐变等问题,实现全自动河系渐变,并进行实践测试。结果表明,该算法在地图制图过程中无须对河系河源、河口识别、河系分层和河系渐变进行人工干预,自动化程度高,大幅度提升制图效率,渐变效果优于人工绘制效果。     

基于决策树方法的ETM+影像湿地信息提取

湿地是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一,运用遥感影像提取湿地信息,进而对湿地的土地利用/覆盖进行分析,为后续湿地变化检测提供一个适宜的分析方法,对于湿地保护和可持续利用有重要意义.该研究以崇明东滩河口型湿地为例,通过对研究区ETM+影像进行K-T变换、HLS变换,主成分分析,并结合NDVI指数、均值纹理等特征,构建基于知识规则的决策树模型来提取湿地信息,结果表明,决策树模型以其自身优势,能够有针对性地实现湿地信息的快速提取,并取得较高的分类精度.     

关于浙江海区历史海图的研究及编制浙江海区历史海图集盼设想

开展对历史海图的研究是一项很有意义的工作。随着我省海洋事业的蓬勃发展，对外经济活动的迅速增加（对外经济活动的主要渠道是海上交通），各项海岸工程如港口码头的大量兴建以及相关的科学研究工作如河口海岸演变和海岸带的研究的广泛开展，     

地理数据库模型在河口海岸地理信息系统数据库设计中的应用分析

针对河口海岸数据特点,本文将第三代地理数据库模型Geodata Base引入到河口海岸地理信息系统数据库建设中,在建立河口海岸地理数据模型的基础上,实现河口海岸环境数据重要特征的表达与融合。     

联合不确定度的多期水深剖面分析方法及应用

单波束测深技术在近海及河口水深测量中被广泛应用,但受动态海洋环境的影响,很难有效获取不同时期同一位置的水深数据,这给快速变化的近海地形的准确对比与分析造成很大困难。针对该技术问题,本文提出了一种联合不确定度的多期水深剖面分析方法。通过初始不确定度计算、水深及不确定度传递、卡尔曼滤波更新等步骤构建时序地形剖面,并基于假设检验完成剖面地形演变分析。用两期次河口区单波束数据对算法进行了验证。结果表明,本文方法获取了可与实际地形剖面有效对比的水深剖面,并可对地形骤变区域作出准确评估,对于快速变化的河口水下三角洲尤其是航道区域的演变分析具有实际的应用价值。     

辽河河口湿地管理信息系统数据库设计与实现

为了保护辽河河口湿地现有资源、实现对湿地生态环境的修复,集成河口湿地相关数据设计并构建湿地管理信息系统数据库是十分必要的。结合湿地数据的特点,分析了GIS数据库的主要实现方案,确定了基于扩展对象关系型数据库管理系统的辽河河口湿地数据库的设计方案。针对系统所要实现的不同专题功能,对数据需求、数据组织方式、表结构设计进行了分析,通过PostgreSQL/PostGIS实现了辽河河口湿地空间数据与属性数据的统一存储。