基于航海应用的海图数据库比例尺分级研究

介绍了我国海图生产现状及基于数据库的海图制图技术,针对以航海图生产为主要目的的海图数据库建设中的比例尺分级问题,依据统一的样本海图选择原则,计算海部要素载负量,计算结果表明,海图载负量数值受地形、人为等因素影响大。定义一个全水深的理想海部区域,通过确定水深注记间距和载负量之间的关系、参考现有海图水深注记最小间距值和航海应用对海图比例尺分级的需求等因素,最终确定了海图数据库比例尺分级方案。     

基于影响域的群岛选取方法

针对当前海图制图综合中岛屿手工选取作业效率低,选取结果受制于作业人员业务水平和工作态度等不足,提出了一种基于影响域的岛屿自动选取方法。首先,分析了群岛选取的一般原则、方法、步骤;然后,引入影响域这一概念,通过定义岛屿影响域,创建了岛屿影响域模型;最后,设计了影响域覆盖范围最大的轮次选取规则,实现了岛屿的自动选取。实验结果表明:该方法实现了岛屿的自动选取,且选取结果的优劣与影响域的半径设置有关。     

层次化等深线簇的深度注记配置方法

针对当前等深线深度注记自动配置方法未考虑等深线走势导致配置结果整体不协调、分布不合理的问题,提出一种利用树状结构层次化等深线簇的深度注记自动配置方法。首先采用树状结构,建立起海图上各条等深线间的空间关系;然后通过等间隔布设等深线簇的注记定位线、求取线段交点,生成多个备选的注记配置方案;最后以每个备选方案的平均弯曲度为指标,评价注记位置等深线的平缓程度,优选出注记位置最平缓的配置方案。实验结果表明：所提方法能够顾及海底地形变化特征和等深线走势,注记配置结果在整体的协调性、分布的合理性上优于MapGIS自动配置的注记。     

基于S-57数据的纸质海图生产体系研究

通过分析S-57海图数据与纸质海图在表示地理空间信息的特点,结合两者的共同点提出基于 S-57格式海图数据生产纸质海图的生产体系.提出了点、线、面三种几何形态的物标向纸质海图要素转换的模型以及纸质海图三级审查方法,这对纸质海图生产方式的革新具有重要的意义.     

海图水深注记分布度的精细化评估方法

针对当前水深综合中注记分布质量难以快速定量评估的现状,提出了海图水深注记分布度的精细化评估方法.以《中国航海图编绘规范》为基础,建立了水深点参考间距的量化计算模型,设计了水深注记分布度指标,并推导了计算公式,实现了单个水深注记对象图上分布质量的精细评估.实验结果表明:与平均间距法相比,所提方法可以定量评估海图制图综合水...     

合理基准变换改进海图水深精度的方法研究

在海图深度基准面不一致的情况下,使用制图资料标绘新海图图载水深数字,或者由海图确定实际水深数值时,需要准确把握制图资料、新旧海图和潮汐起算面的深度基准关系。通过分析现有海图深度基准存在的问题,对不同海图深度基准面之间的关系及其数值的查实与确定进行了研究,并针对海图深度基准面实际应用和研究的状况,提出了合理基准变换改算水深数据的方法。实际应用表明,该方法可将图载水深改算到同一深度基准面,对于改进海图水深数据精度具有积极意义。     

数字海图中海洋陆地层自动校对检测研究

数字海图生产过程中,海洋陆地层面要素和线要素的校对检测是海图校对检测的重点与核心。通过对数字海图海洋陆地层面要素、线要素和水深层数据的综合分析研究,按照航海图书编绘规范要求,基于ArcInfo地理信息系统软件平台,应用AML宏语言,主要解决了面要素的编码属性自动识别、识别结果与作业结果自动比对、面要素综合错误自动检测和多余面要素自动检测等关键问题,实现了海洋陆地层线要素与面要素的自动校对检测。     

减少由数据库生成纸海图的冗余环节

本文根据目前纸质海图生产的实际情况,分析了数字海图生产体系、纸质海图生产流程及生产中遇到的关键技术问题,提出了问题解决的方法与途径,最终实现了ARC/INFD到MicroStation数据格式自动转换、海图要素自动分版、数字海图纸质化处理及其他一些技术环节。     

与岸线协调的水深自动选取方法

针对当前水深自动选取中水深点与岸线的协调匹配问题,提出了一种与岸线协调的水深自动选取方法。通过分析资料水深点与岸线的平面位置关系,提取出与岸线协调的待选水深点;从航海安全角度考虑,优先选取浅水深点;在此基础上,分别定义水深点与岸线弯曲处、平直处的协调度,并建立协调度评估模型;通过定量计算协调度,选取出与岸线协调匹配的水深点。实验结果表明,所提方法能在岸线弯曲处优先选取出协调的水深点,同时能保证在岸线平直处附近所选取的水深点分布合理;所提方法能够较好地考虑水深点与岸线的图上位置关系,避免水深注记中断岸线、水深注记"上陆"的情况出现。     

基于A~*算法的海底地形等深线模型构建方法研究

介绍了DEM原理和构建方法,利用现有矢量海图中的水深要素及海岸线岛屿要素,对生成电子海图海底规则网格数据进行研究。计算机辅助虚拟三维海底地形,运用线性八叉树场景进行分解寻求其规律性,用A*算法最好最优地勾绘出等深线,从而建立海底地形等深线模型,为实现电子海图海底三维可视化奠定了基础。最后对算法进行分析与完善。     

基于数学形态学的海岛水边线提取模型

针对遥感影像数据大面积覆盖的特性,利用数学形态学提出了一种多目标海岛水边线的同步提取模型,模型包括:利用K-means算法的海岛区域粗分割;基于灰度膨胀算法的海岛初始轮廓曲线确立;利用水平集算法的海岛水边线优化。以福州海域的多目标海岛水边线提取为例,将本文模型与K-means模型、二值化高斯滤波水平集模型(SBGFRLS)和基于改进水平集的海岛边界快速分割模型(ILSM-IBRS)进行了比较。结果表明,本文模型弥补了K-means模型的过分割现象,其计算耗时较SBGFRLS和ILSM-IBRS模型分别节省了96.16%和86.96%;其迭代次数分别减少了97.07%和90.59%。由此可见,本文模型解决了现有提取模型效率低、过分割等现象,实现了多目标海岛水边线的同步提取,为海岛普查等提供了一种快速提取方法。     

基于自然属性的无居民海岛等别划分

为科学配置我国无居民海岛资源,促进无居民海岛的开发利用与保护,文章基于无居民海岛的自然属性,研究无居民海岛的等别划分。研究结果表明:对于可开发利用的无居民海岛,以充分体现海岛价值、定性和定量相结合以及具有导向性、客观性和可操作性为原则划分等别;遴选权益价值、生态价值和资源价值3类要素及其14个指标,构建无居民海岛等别划分指标体系;除直接定性划分为禁止开发利用等别和最高等别的无居民海岛外,依据海岛的面积、离岸距离、植被和沙滩情况,将无居民海岛划分为6个等别。基于自然属性的无居民海岛等别划分指标体系更具科学性和实用性。     

中国海岛型旅游目的地生态安全综合评价与障碍因素研究

从可持续发展的视角,基于驱动力-压力-状态-影响-响应的DPSIR模型构建了海岛型旅游目的地生态安全评价体系,选取中国12个县级地域单元的海岛作为研究区,通过TOPSIS模型对其2018年的生态安全水平进行测度,并根据其贴近度指数划分为不安全、较不安全、比较安全、安全4个等级,引用障碍度模型对影响海岛型旅游目的地生态安全的障碍因素进行诊断分析。结果表明:(1)洞头区、崇明区、定海区的生态安全等级为不安全;平潭县、嵊泗县、普陀区、玉环市和南澳县为较不安全;长岛县和岱山县为较安全;长海县和东山县为安全状态,研究区内海岛型旅游目的地的生态安全面临着较大威胁。(2)压力系统中海岛脆弱性和响应系统中生态保护力度是生态安全水平提升的主要障碍因素,而自然灾害对海岛的损害、环保资金支持力度不足以及有限的海岛空间承载量又是其中最关键的因素。基于障碍因素的诊断,提出了生态安全水平提升的策略,为保障我国海岛的生态安全提供实证参考。     

海岛生态脆弱性的内涵、特征及成因探析

海岛生态系统拥有明显且独特的脆弱性,对海岛的生态环境和社会经济构成威胁。准确把握和有效控制海岛生态脆弱性是维护海岛生态系统、合理开发利用海岛的根本前提,一套科学、统一且针对性强的概念体系是海岛生态脆弱性研究的基础。参考相关研究,以海岛生态系统的特殊性为基点,以我国海岛为侧重点,通过梳理和分析大量海岛典型案例,提出并探析海岛生态脆弱性的内涵、特征和成因。海岛生态脆弱性是在独特的自身条件和复杂的系统干扰下海岛生态系统表现出的易受损性和难恢复性,具备长期性、分异性和可调控性的特征;特殊的地理位置、有限的规模大小和明显的空间隔离使得海岛生态系统具有明显的海陆二相性、资源短缺性和独立完整性,与不同类型、不同程度的自然扰动和人为干扰相互作用,形成并加剧海岛生态脆弱性。概念体系的建立能够为海岛生态脆弱性的深入分析与合理调控提供切实依据。     

基于区域学科方法和理论的多岛联动开发分析——以徐闻县一墩、二墩、三墩和橹时墩为例

运用区域科学相关理论和方法,以徐闻县角尾湾海域内的一墩、二墩、三墩和橹时墩四个旅游岛的开发为例,探索了当前无居民海岛开发热潮背景下的“岛、海、陆”联动开发的有机组合模式.避免了单岛规划就岛论岛的孤立开发的现象,为区域用岛规划的实施进行前期探索,对进行“岛-海-陆统筹、多层次发展”的区域协调的海岛开发模式研究有重要指导意义,可为广东省无居民海岛联动开发提供有益借鉴.     

无居民海岛开发适宜性评价指标体系的构建和在厦门海域的应用

无居民海岛开发适宜程度取决于对其生态重要性与开发可行性的综合评价.本研究从表征生态重要性的物种、生境和自然历史文化遗迹,以及反映开发可行性的自然、资源和社会经济条件构建无居民海岛开发适宜性评价指标体系;采用专家咨询法和层次分析法确定指标权重,在评价指标量化与标准化处理的基础上,建立生态重要性-开发可行性互斥矩阵确定无居民海岛的开发适宜程度.对厦门海域的实际应用研究结果表明,其18个无居民海岛的开发适宜性总体偏低,中度适宜开发的海岛共有7个,低适宜开发的海岛有8个,不适宜开发的海岛有3个,评价结果与国家海洋局2011年发布的可供开发利用无居民海岛名录中厦门海域部分基本吻合.作者建议对厦门海域中度适宜开发的无居民海岛可据其资源特征进行适度开发;对低适宜开发的无居民海岛应优先保护海岛生态,维护海岛自然属性;对不适宜开发的无居民海岛应重点加强海岛生态保护,必要时进行生境的重建和修复.     

系统发育多样性和系统发育结构在岛屿植物群落保护中的意义：以福建沿海19个岛屿为例

为了探讨福建沿海岛屿植物多样性的形成与维持机制,本研究在福建近岸有居民岛屿前期调查资料的基础上,补充部分无居民岛屿植物多样性及环境和人口密度调查数据,从物种多样性和系统发育多样性两方面比较了19个岛屿植物多样性及其影响因素。结果表明,岛屿面积是影响植物物种丰富度(species richness, SR)和Faith系统发育多样性(phylogenetic diversity, PD)最重要的因素,纬度和年均降水量也有一定影响。19个岛屿系统发育结构倾向于聚集,植物群落的构建可能主要受到环境因素和人类活动干扰影响。地理距离对岛屿间植物群落系统发育β多样性的变化影响不显著。建议对PD较高的东山岛、粗芦岛、南日岛、湄洲岛、厦门岛、平潭岛、三都岛进行重点保护,并结合实际情况针对各岛屿功能定位制定保护和开发利用方案。本研究可以为多层次的多样性评价指标应用于岛屿植物多样性评估以及群落构建机制分析提供参考,也可以为岛屿生物多样性保护策略的制定提供理论依据。     

基于WorldView卫星影像的海岛测图精度控制分析

根据WorldView卫星影像的特点,分析其原始定位精度,并结合海岛测区的地形地貌特点,应用稀少控制卫星影像航天摄影测量平差方法,合理地进行控制点布设,同时有效控制外推岛屿的定位精度。对于独立海岛进行无控自由网平差,并量测一定数量的海岸水位点作为高程点,进行模型置平作业。通过比对实测瞬时水涯线,检查、检测其海岸线高程精度。最终保证数字空中三角测量的成果满足海岛(礁)测图卫星影像成图区的成果精度要求。     

基于时间序列遥感影像的广西南流江口海岛变迁研究

广西南流江口无居民海岛生态系统较为脆弱,自海岛地名普查以来,该区域海岛形态和岛体开发利用变化显著。文章基于2012—2019年共8期遥感影像,开展南流江口海岛形态和开发利用的遥感提取和变化检测,并逐年分析海岛变化情况。遥感监测结果表明：2012—2019年,南流江口10个海岛形态变化显著,面积减少约61.8%,2个海岛岛体新增开发利用变化;重点说明花轿铺、小砖窑岛和小平墩岛3个显著变化海岛的逐年变迁情况,并分析海岛变迁的主要原因,为海岛保护和管理提出若干建议。     

海岛整治修复工程分类体系构建及全国格局分析

海岛生态文明是海洋生态文明的重要组成部分,实施海岛整治修复工作,是改善海岛生态环境的一种重要手段。合理的整治修复工程分类对于海岛整治修复工作申报、审批、实施及评估工作都具有重要导向作用,目前国内尚未形成适应于我国海岛整治修复工作的完整工程分类。本文通过对《中华人民共和国海岛保护法》颁布后国家实施的整治修复工作跟踪研究,结合已有分类,通过分析-组合-归纳模式,初步分析建立适用于我国海岛整治修复工作现状的工程分类体系,分为一级12类,二级46类。对全国149个项目工程进行格局分析,研究表明:(1)2010-2015年度,经国家实施整治修复项目涉及海岛约137个,有居民海岛63个,无居民海岛74个;工程共计654个,其中北海区262个,东海区248个,南海区144个;涉岛面积达2 662 km~2;(2)岛体整治修复工程类型经重点修复期(2010-2012)过后减缓,人为活动致使岛体损坏行为被及时遏制;(3)有居民海岛生态环境修复不断得到重视;(4)南北方根据其自然特征、社会经济发展状况造成工程类型呈明显地域性特征。