防城港-钦州的海岸线遥感监测与时空分析

海岸线是海陆动态的分界线.国内外对防城港-钦州海岸线的时空变迁研究甚少.基于Landsat系列卫星遥感数据,利用ENVI(environment visualizing images)、Arc-Map平台,采用归一化水体指数半自动提取5期海岸线,定量、定性分析海岸线时空演变.研究发现:①1999-2018年海岸线增长了...     

神舟三号CMODIS数据获取长江口悬浮泥沙含量的时空分布

悬浮泥沙含量的时空分布是分析河口海岸冲淤变化、估算河流入海物质通量、研究海洋沉积速率和海洋环境的重要参数.成像光谱仪技术包含了丰富的空间、辐射和光谱三重信息.用中国神舟三号上34个波段的中等分辨率成像光谱仪（CMODIS）数据,采用经验线性法对其辐射亮度值进行了反射率转换,结合长江口现场调查资料,对长江口悬浮泥沙含量时空分布进行了遥感定量反演,取得了很好的效果.     

近岸水体表层悬浮泥沙平均粒径遥感反演

悬浮泥沙的粒径分布特征不仅体现了悬浮颗粒态物质的存在状态,而且可以指示水动力及再悬浮作用的过程和强度,因此研究悬浮泥沙粒径分布特征具有重要意义。利用Mie理论建立悬浮泥沙平均粒径反演模型,结果表明,悬浮泥沙后向散射系数与其平均粒径的三次方线性关系明显,4个波段(412nm、443nm、555nm、667nm)拟合方程决定系数均在0.93以上,拟合误差最小值为16.6322%(412nm),最大值为20.3143%(667nm)。利用QAA算法从MODIS影像上反演研究区域悬浮泥沙后向散射系数,并结合反演的悬浮泥沙浓度推算研究区域表层悬浮泥沙的平均粒径。对比发现,近岸高悬浮泥沙区域的反演结果与实测数据吻合较好,相关研究可以为深入开展陆海相互作用、海洋生态系统演变和海洋参与全球碳循环等研究提供重要数据支持。     

基于遥感的鄱阳湖丰水期悬浮泥沙数值模拟预测

悬浮泥沙是湖泊水体的重要水质要素之一,是湖泊水生态系统重要影响因子。利用遥感提取的鄱阳湖底质类型数据,对各类型底质区域上泥沙模型参数进行敏感性分析,基于2011年实测的不同底质区上泥沙浓度数据率定得到空间上不一致的泥沙模型参数,从而建立鄱阳湖丰水期二维悬浮泥沙输运模型。利用该模型模拟预测2013年丰水期悬浮泥沙输移过程,实测泥沙数据验证表明,模拟悬浮泥沙均方根误差为19.8 mg/L,相关系数R2为0.78,该模型能够较好地进行悬浮泥沙模拟预测。对比模型模拟和遥感反演的悬浮泥沙空间分布,两者具有较好的空间一致性,进一步表明该模型能够可靠地模拟预测鄱阳湖悬浮泥沙的时空动态变化。本研究充分利用遥感数据辅助建立鄱阳湖泥沙输移模型,为湖泊水环境动态变化监测提供有力的技术方法支撑,为进一步进行鄱阳湖水环境动态变化的数值模拟预测研究提供基础。     

近40年来伶仃洋海岸线与红树林遥感调查与演变分析

通过对1978—2014年的5期遥感影像和地理地形资料的综合分析研究,结合实地调查验证,得出了伶仃洋海岸线和红树林湿地时空分布演变的趋势。总体而言,海岸线的总长度逐年增加,其中人工海岸线长度也是逐年增加的,2014年人工海岸线长度占总岸线长度的73.3%。全区岸线主要为向海推进海岸,东、西两岸海岸线的推进又各有特点。红树林湿地的时空分布发生了巨大变化,其总面积整体上在减少,但2003—2014年间由于红树林保护力度的增加,红树林湿地面积有所回升。海岸线变迁和红树林湿地演变主要受人为因素的影响,如筑堤围垸、围海造地、建设用地增加等。研究获得的成果数据为红树林湿地的生态保护和修复提供了重要的决策数据。     

随机森林回归模型的悬浮泥沙浓度遥感估算

三峡工程蓄水以来,清水下泄,坝下游河段发生了长时间、长距离的沿程冲刷,河流悬浮泥沙浓度发生改变,给沿岸生态系统带来了不利影响。随机森林算法灵活、稳健,已被广泛应用于各类生态环境变量的回归预测分析,但其在水体悬浮泥沙浓度估算方面的能力尚未得到充分认识。基于泥沙站点监测数据和MODIS卫星遥感反射率数据,通过构建随机森林非参数回归预测模型,对三峡工程坝下游宜昌至城陵矶河段在建坝前后14年间(2002年—2015年)各月的悬浮泥沙浓度进行遥感估算。研究表明:(1)基于随机森林的悬浮泥沙浓度估算模型表现较好,模型预测值与实测值间相关性好、预测精度高,优于其他模型(线性回归、支持向量机、人工神经网络模型)。(2)在参与模型构建的MODIS波段变量中,红波段被认为是最重要的预测变量,但不能单独使用它进行预测,悬浮泥沙遥感预测需要多变量共同参与。(3)将悬浮泥沙数据按季节分类所构建的随机森林模型,其平均误差为0.46 mg/L,平均相对均方根误差为12.33%,估算效果最优,能够满足较高精度下悬浮泥沙浓度估算的需求。综上,可以考虑以季节为划分依据,用随机森林回归模型估算悬浮泥沙浓度,并用于后期坝下游河道悬浮泥沙浓度时空反演。     

基于GIS和RS的山东日照海岸带1988—2018年间演化分析

海岸带变迁过程的研究可为海岸带的开发提供科学依据.利用遥感和地理信息系统技术和Landsat、数字高程模型、潮汐数据,提取山东省日照市海岸带1988年、1998年、2008年和2018年海岸带数据,并对海岸线分布、海岸带时空变化及土地利用状况、河口区动态演变进行分析,研究发现:①1988—2018年间海岸线总体呈增长趋...     

基于MODIS 数据的悬浮泥沙定量遥感方法

以黄海及东海海域为对象,研究用MOD IS数据提取我国海域悬浮泥沙时空分布的定量遥感方法,建立了基于MOD IS数据的悬浮泥沙定量遥感实用模式。研究表明,用250 m和1 000 m分辨率的MOD IS数据进行悬浮泥沙浓度的定量遥感,可以达到实际应用的精度要求。这说明,MOD IS数据是研究近岸水体中悬浮物输运变化规律的一种经济实用数据源。     

基于QGIS的黄河三角洲岸线演变预测系统设计与实现

利用元胞自动机模型和蒙特卡罗方法,确定元胞转换规则,构建了一套基于黄河三角洲地区的岸线冲淤演变预测模型,并结合泥沙遥感反演结果和历年遥感图像数据分析近几年岸线演变情况,把开源QGIS作为二次开发平台,构建了黄河三角洲岸线演变预测系统。该系统具有数据管理、地图管理、海岸线预测、数据查询和用户登录等五大功能模块,实现了黄河三角洲海岸线的可视化管理及准确预测。     

利用气象卫星资料分析长江口通海航道泥沙分布

利用气象卫星的时间、空间上的优势,在总结长江河口河槽演变基本模式的基础上,结合卫星图像的分析,确定和研究长江口泥沙地区悬移质的输移路线和活动范围,探讨分析了长江口悬浮泥沙浓度分布动态,分析了滩槽泥沙交换对航道淤积的影响,为长江口深水航道整治方案的确定提供了科学依据。     

近海岸悬浮泥沙遥感反演模型的分析探讨

简要介绍了国内外近海岸悬浮泥沙定量化遥感反演的研究进展及悬浮泥沙遥感反演模型的建立方法,通过对国内外近年研究的部分悬浮泥沙遥感反演模型进行简单分类、对比分析得出其优缺点,并针对部分悬浮泥沙遥感反演模型的不足和目前遥感技术在悬浮泥沙定量反演中的应用提出了一些肤浅见解。     

曹妃甸近海Ⅱ类水体光谱反射率与悬浮泥沙浓度相关性研究

利用水面以上法对曹妃甸近海Ⅱ类水体进行现场光谱测量,对获取的数据与同步采集的水体悬浮泥沙浓度进行相关分析,初步建立了水体悬浮泥沙浓度与TM数据对应的可见光至近红外波段遥感反射率的经验模型.研究结果表明:该地区近海Ⅱ类水体的反射率随悬浮泥沙浓度的增加而增加,在泥沙浓度小于20 mg/L时,570 nm处的反射率随泥沙浓度增加而增大的特征优于670 nm处的,但当泥沙浓度大于20 mg/L时,后者反射率的增幅明显优于前者;TM 3中心波段处的反射率与表层悬浮泥沙浓度(SPM)呈显著的指数相关,利用模型计算的悬浮泥沙浓度平均相对误差低于±28%.     

厦门同安湾滩槽演变趋势的遥感分析

利用多时相遥感图像判释厦门同安湾入海河流分布、海岸类型及浅海滩槽地貌,并根据海水表层流场特征和浑水带(悬浮泥沙)分布扩散特征及不同时期的海图,对同安湾泥沙供应现状和运移规律以及浅海滩槽冲淤变化、演变趋势进行了分析研究。结果表明,厦门同安湾海岸类型已由类型较齐全的天然海岸演变成单一的人工海岸,泥沙运移走向在平面上展示了逆时针泥沙水平环流特征,潮汐通道和局部海域出现了冲淤变化,部分潮滩处于缓慢淤积状态中。演变的动力因素主要是潮流,其次是径流,人工海岸形成后,陆源泥沙对海域基本不产生影响。     

海洋测量学

CH20051979基于遥感反演结果的悬浮泥沙时空动态规律研究———以珠江河口及邻近海域为例=Spatial andTemporal Dynamics of Suspended Sedi ment Concentrationinthe Pearl River Estuary Based on Remote Sensing/陈晓玲,袁中智(武汉大学),李毓湘,韦永康(香港理工大学)∥武汉大学学报(信息科学版).-2005,30(8).-677~681选择了珠江口及其邻近海域1995年~2000年152个时相的NOAA/AVHRR影像反演的悬浮泥沙浓度结果,通过对悬浮泥沙反演结果影像的叠加,求算叠加像素点像素平均值,计算了研究海域在1995~2000年间月、季及丰枯水期几个时…     

江苏省海岸线时空变化特征研究

研究江苏省海岸线的时空变化特征,对江苏省海岸线资源可持续发展有重要的战略意义。以江苏省沿海4期(1980—2011年)卫星遥感影像为数据源,利用RS和GIS技术,对江苏省近30年来海岸线的时空变化进行总体和分段研究(分北段、中段、南段三段),较好填补了目前江苏省海岸线的时空演变特征缺乏细致分段研究的空白。结果表明:(1)自80年代以来,江苏海岸线整体呈现向海推进趋势,平均向海推进943.13m,平均推进速度为每年30.42m,且随江苏沿海经济社会的发展,平均推进速度有逐年加快的趋势;(2)各个岸段的海岸线向海推进速度不同。其中,北段(绣针河口-扁担河口)岸线推进速度最慢,中段(扁担河口-团结港)岸线推进速度最快。     

机器学习模型的珠江口悬浮泥沙遥感反演与规律分析

本文以珠江口悬浮泥沙水质采样数据及高光谱数据为基础,构建了人工神经网络(ANN)、支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)悬浮泥沙反演模型,结果发现模型预测精度从高到低依次为：RF、ANN、SVR。采用随机森林模型对珠江口悬浮泥沙反演,结果得到珠江口岸悬浮泥沙浓度呈现西高东低,从近岸到离岸逐渐递减趋势。主要是由于珠江口地形为喇叭形,在季风和潮汐共同作用下,珠江口顶部区域受潮汐和风向混合作用强烈。在远离珠江口顶部区域地形较为开阔,各支流径流的悬浮泥沙汇聚堆积在珠江口西南区域,导致珠江口西南区域悬浮泥沙浓度高。     

黄河口海岸线遥感动态监测

本文以1976年至2002年间18景多时相遥感影像为主要数据源,在遥感与GIS技术的支持下,对影像进行几何校正与配准,并运用近红外波段的水体反射辐射率明显单一并低于其他地物的特性提取了逐年河口海岸的平均高潮线,另外经GIS叠加分析计算等获取了海岸线时空变化的数据,进一步分析了海岸线的演变过程,并根据河口来水来沙等条件提出了防止海岸蚀退的对策。     

珠江三角洲海岸线遥感调查和近期演变分析

为了进一步调查和分析珠江三角洲海岸线近期演变情况,利用TM,ETM,ALOS等多源多时相遥感图像对珠江三角洲海岸线进行遥感调查和近期演变分析,通过几何纠正与图像配准,得到具有统一投影和坐标系统的基础图像;根据不同海岸类型特征和所建立的解译标志,采用人工目视解译和计算机自动提取相结合的方法,提取了珠江三角洲1998,2003和2008年3个时段的各类海岸线,提取精度优于80％;借助GIS的叠加和统计工具,分析了珠江三角洲海岸线近期演变特点、变化趋势和原因.结果表明:珠江三角洲海岸线长度在1998-2003年间几乎没有多大变化,而在2003-2008年增加较多,其中人工岸线的增加比例最高(达50％以上),其次是基岩岸、河口岸、沙砾质岸和淤泥质岸,而红树林岸的增加比例最低;珠江三角洲海岸线变迁趋势以向海延伸为主,主要是沿岸工程建设、滩涂围垦、围海造地和人工养殖等所致,而人为造地是海岸线变迁的主要驱动因素.     

基于遥感反演结果的悬浮泥沙时空动态规律研究--以珠江河口及邻近海域为例

选择了珠江口及其邻近海域1995年~2000年152个时相的NOAA/AVHRR影像反演的悬浮泥沙浓度结果,通过对悬浮泥沙反演结果影像的叠加,求算叠加像素点像素平均值,计算了研究海域在1995~2000年间月、季及丰枯水期几个时间尺度上的悬浮泥沙平均浓度及其平均变化。结果大致表明了陆地径流对海域的影响范围和悬浮泥沙在海域的运动方向。     

福建近岸悬浮泥沙浓度遥感监测

本文研究利用遥感技术监测大面积海域的悬浮泥沙浓度(SSC)、综合探究福建近岸SSC的时空变化规律:采用前人通过实测资料建立的福建近岸海域的SSC反演模型,选取不同时相的MODIS数据集,利用IDL&ENVI对福建近岸海域的SSC进行遥感反演,并从SSC的基本分布模式、随潮汐变化、随季节变化和随风场变化等4个方面进行时空变化分析.结果表明,福建近岸海域SSC由近岸向外岸逐渐降低;大潮时的SSC高于小潮时的SSC;福建省三大流域入海处的SSC在秋季最高;此外,SSC的分布受风速和风向的影响很大.