山东半岛南北岸砂质海滩剖面时空变化过程分析

以山东半岛南北岸(烟台和日照)两个砂质海岸实测地形剖面为研究对象,应用经验正交函数(EOF)提取海滩2012年11月至2015年11月夏、冬两季剖面监测数据中的前4个模态的空间特征函数和时间特征函数,分析烟台和日照两个岸段砂质海滩剖面的时空演变特征,并对这两段海岸的地貌和沉积特征差异进行对比,探讨了山东半岛南北岸段砂质海岸动力环境的差异及影响因素。结果表明,第一特征函数是海滩剖面变化的最主要模式,两个岸段剖面的第一特征函数都以低潮线剖面的最大波动为主要特征,与波浪、潮汐共同影响有关;第二特征函数则是以高潮带至上冲流作用上限之间的剖面波动为主要特征,主要受风浪季节性周期变化控制;第三、四特征函数推测与偶然因素有关。     

海滩冲流带高频振动地形动力过程分析

在粤东汕尾后江湾海滩冲流带布设2条观测剖面,共计6个观测点,对滩面冲流带在约一个潮周期内的高频振动进行了观测,取得采样频率分别为1min/次和6min/次的滩面数据各1组.结合同步观测的碎波带波浪潮汐数据,分析探讨了海滩高频振动特征.分析认为在涌浪条件下,滩面高频振动的日内变化主要受到潮位变化过程的控制,涨潮堆积,落潮侵蚀.利用交叉谱分析的结果表明滩面高程变化滞后于潮位变化.滩面下部比上部振动幅度大,变化复杂,滩角脊部比凹部活跃.波群对滩面高频振动有显著影响,特别是波高大于有效波高的波群.滩面高频振动没有表现出明显的泥沙逐渐向陆地堆积过程,有一定的振动周期.     

潍坊人工沙滩海滩剖面演变特征及应用经验正交函数分析

对潍坊人工沙滩二期工程竣工后海滩实测地形剖面进行研究,应用经验正交函数(EOF)提取海滩2013年5月至2015年11月6次剖面监测数据中的前3个模态的空间特征函数和时间特征函数,分析竣工养护后海滩剖面的时空演变特征及海滩的平面变化特征。第一特征函数表示竣工后海滩的总体冲淤变化,受到东西两侧丁坝加长和中间T型坝修建的影响,剖面的侵蚀程度较一期工程明显减小;第二特征函数表示受地形和水动力作用影响,前滨带出现滩肩剖面和沙坝剖面的相互转化;第三特征函数反映风暴潮、人为因素等偶然因素的影响;从平面特征来看,人工沙滩中部、东部较西部侵蚀严重。可见,二期工程建设起到了优化的目的,大大改善了人工沙滩的侵蚀,但仍需要持续有规律的对海滩进行监测,进一步深化对人工养护沙滩建设和维护的认识。     

粤东汕尾岬间海滩剖面月内日变化过程特征分析

运用经验特征函数方法，结合逐日实测波浪、潮汐及剖面冲淤变化资料，对粤东汕尾寮咀口岬间海滩重复测量的剖面数据加以分析。结果表明，海滩的月内日变化过程可客观地通过对应于2个最大特征值的2个经验特征函数来描述：1）第1经验特征函数表征主要的海滩剖面过程，称为要模式，它是响应叠加在月潮汐周期性循环上的波浪动力作用；2）第2经验特征函数反映了海滩剖面快速变化过程，称为次要模式，它又可分为前滨上部过程、冲淤过渡段及后演上部过程。     

广东水东湾弧形海岸切线段海滩剖面的过程分析

本文运用因子分析和交叉谱分析方法对广东水东湾晏镜海滩剖面实测数据进行了地貌过程分析.因子分析结果提取了4个主因子,累积方差达90%.这4个主因子分别代表了碎波带的脊-沟过程、冲流带的滩肩过程、引起后滨面切割的侵蚀性裂流-滩角过程和造成上部滩面净侵蚀的潮汐过程.先前波况对海滩剖面的影响通过交叉谱分析表明,平均海面以上海滩单宽体积变化落后于波能变化1.6-3.4d.海滩剖面动态分析显示平均海面以下是净侵蚀场所,平均海面以上则处于动态平衡.海滩主状态目前为脊-沟或低潮台地的中间类型.     

海滩剖面时空变化过程分析

利用粤西水东湾海滩重复测量的地形剖面,通过经验正交函数变换与小波变换,分析了剖面变化的主要空间过程及其时间振荡特笥。结果显示,海滩剖面主要由占数据总方差９０％的３个空间过程构成：水下砂坝运移、滩肩进退和后滨侵蚀。三个主要空间过程在时频域具有多尺度的振荡周期性。其中,水下砂坝运动以准季节性变化为主,滩肩和后滨地形蚀积则显示出准２个月变化周期性。剖面变化主要过程与影响海区台风作用密切相关。     

钦州湾人工海滩剖面变化过程

波浪和潮汐作用下的海滩剖面动态变化过程是海岸演变及沿海防护工程设计与旅游资源规划的核心内容。本文以广西钦州湾沙井半岛人工海滩为研究区, 基于GPS-RTK采集的2018年1月—2019年12月的逐月剖面高程实测数据, 通过分析剖面冲淤和单宽体积变化, 利用EOF(Empirical Orthogonal Function)函数揭示剖面的高程变化模式, 进而探讨海滩剖面的动态演变过程。研究的主要结果表明: 1) 在观测期间, 人工海滩剖面的冲淤情况整体展现出冬春季淤积、夏秋季侵蚀的变化特征; 2) 人工海滩剖面因泥沙横向输移而导致不同横向分带的单宽体积变化趋势呈差异性, 不同横向分带具有侵蚀与淤积交替出现的情况; 3) 人工海滩剖面的变化模式可划分为由强降雨及台风导致剖面高程明显降低的主要模式、波潮影响下的剖面高程经历强降雨及台风后逐渐淤积和恢复的次要模式、波浪破碎形成卷流引起滩面冲淤变化的其他模式。     

海滩养护后剖面变化过程研究——以北戴河西海滩和中海滩为例

海滩养护目前已成为防治海岸侵蚀的主要措施.养滩工程后海滩剖面发生较大的变化,对剖面的变化过程进行研究,可以理解海滩地貌和动力之间的关系,同时也可以对养滩工程进行评价.通过对北戴河西海滩和中海滩两处养护海滩剖面的养护前、养护初、3个月、6个月、9个月和1年后等时间节点进行剖面形态测量,对海滩剖面的变化进行研究.结果发现填沙区内海滩在养滩工程初,滩肩按照设计增宽约30 n,即原岸线平均向海推进约30 m;养滩3个月后填沙岸段侵蚀较大,两个海滩滩肩宽度共缩小约7～14m;6个月后滩肩宽度相比3个月时再减小4 m,大部分剖面蚀退量开始减小;9个月后和1年后的侵蚀量相对之前更少,有些剖面甚至开始淤积.由于填沙区内侵蚀的物质向两侧运移,使得填沙区外海滩剖面则基本上一直处于淤积状态.1年后滩肩宽度相比养护前宽度增宽约为12～16 m.西海滩和中海滩在1年后填沙保存分别为88.7％和75％,养滩效果良好.     

人工养护后厦门香山-长尾礁海滩的演变特征

通过对厦门香山-长尾礁养护后海滩的地形地貌和沉积物的变化进行研究,分析了养护后海滩的演变特征,发现该海滩养护后第一年内海滩平面和剖面变化最剧烈,滩肩外缘线和0 m线蚀退量最大,滩肩外缘线平均蚀退20.0 m,最大蚀退量达30.0 m,0 m线平均蚀退8.0 m,最大蚀退量达12.8 m,海滩滩面变陡,坡度从初始的3.5°变成了6.4°,滩面沉积物从0.30~0.66 mm变粗到1.46mm,之后趋于一个相对稳定的态势.应用经验正交函数(EOF)提取香山-长尾礁海滩自2009年4月至2014年3月竣工后60个月内15次的剖面监测数据中的主要空间模态和时间模态信息来分析海滩剖面的时空变化特征,结果表明该海滩有两个主要模态,第一模态是滩肩剖面和沙坝剖面的转换,其贡献率为77.72%,第二模态表现为大潮高潮位的侵蚀性滩角,该模态贡献率为13.53%.采用GSTA模型进行泥沙净运移趋势分析,结果显示该海滩泥沙总体上呈向岸运移的趋势,说明近年来养护后的海滩基本处于稳定状态.海滩养护5a后,后滨填沙保存88%,养护后的海滩形态与预期的形态相近,养滩效果良好.     

珠江三角洲网河区径流潮流相互作用分析

在大量实测资料基础上采用小波分析方法对珠江三角洲网河区径流与潮汐的相互作用进行分析,得出如下结果:网河区潮差和潮位的周期变化既有典型潮汐的半日周期和全日周期以及半月周期,也有径流量的周期变化如64.8 d的周期变化,即同时具有径潮的周期变化.不同河段潮差及各分潮波振幅与径流量的大小具有明显的反相关关系,径流量越大,潮差越小,三水站潮差随流量以-0.0002的速度减小,网河区下游河段则减小得较慢.上游径流量越大,因克服径流的阻碍作用而消耗的能量越大,潮汐作用强度迅速减弱,各分潮潮波振幅和潮差沿程减小越快.随着径流量的增大,三水站潮簇D₁,D₂和D₄的振幅明显减小,D₂的振幅衰减得最快.     

象山港潮汐通道潮波变化特征及其影响因素分析

依据象山港佛渡水道、牛鼻山水道和狭湾口的实测水文资料,分析3个潮汐通道的潮汐、潮流分布特征及其差异性;建立该水域潮流数值模型,探讨各水道及其交汇处的流场变化特征和影响影响分析。结果显示,狭湾内的涨落潮流主要通过牛鼻山水道受外海潮波的影响,仅在涨落潮流的起始阶段经佛渡水道与崎头洋存在水体交换;牛鼻山水道涨落潮流主要受外海潮波的控制;崎头洋落潮流与外海涨潮流在佛渡水道的交替变化,决定了佛渡水道涨落潮流的方向。佛渡水道涨潮流为东北向,落潮流为西南向。崎头洋通过佛渡水道与象山港进行水体交换,象山港涨、落潮流除了与外海进行水交换外,还受到杭州湾涨、落潮流的影响,有助于对舟山群岛南侧潮波以及杭州湾与外海水体交换的研究。     

基于数据相似度的多维海洋数据交互式集成可视化

为充分挖掘多维海洋数据中的隐藏信息,提出一种基于数据相似度的多维数据交互式集成可视化方法。引入平行坐 标作为交互工具,以颜色条带表示用户感兴趣数据集;设计一种迭代式 al pha颜色混合方法,对条带重叠区域的颜色进行处 理以实现相关信息的有效表征;引入数据相似度概念并给出形式化定义,通过颜色空间 RGB 与 HSL 之间的相互转换,改变 混合色亮度实现其区别表征。实验结果表明,基于数据相似度的多维数据集成可视化方法不仅能够将多个相关数据集以集成 的方式同时展现,并且还对各组交互数据集的相似度进行了区分表征,细化了信息展现层次,有效提高了可视化结果的信息 承载量。     

南海周边国家近20年海岸线时空变化分析

利用遥感和GIS技术获取了1990-2010年3期南海周边国家不同类型海岸线的时空分布,对近20年来南海周边国家海岸线时空变化特征进行了分析研究。结论如下:(1)南海周边国家岸线人工化趋势明显,自然的生物岸线(主要是红树林)和基岩岸线消失显著。除中国和新加坡外,总体开发强度尚处于初级阶段;(2)研究区大部分区域岸线受人为开发因素影响显著,空间位置以向海推进为主,平均推进速度为8.09 m/a。而湄公河口、泰国湾以及印度尼西亚西北部等区域由于海水的侵蚀作用,向陆后退趋势明显,平均后退速度为5.96 m/a;(3)研究区各个国家海岸线长度变化不一,反映各国对海岸线的开发强度和阶段不同,其中,新加坡岸线开发强度最高,菲律宾和柬埔寨处于简单的海岸开发阶段;(4)中国、新加坡和文莱对其海岸带的开发主要集中在2000年前,而2000年后海岸开发强度有所减弱,其他国家对海岸带的开发主要集中在2000年后,尤其是越南、泰国、马来西亚、印度尼西亚比较明显,而菲律宾对海岸带的开发强度最弱,说明南海周边国家沿海区域经济发展的不均衡性。     

连云港海域极值波高统计资料年限初探

利用连云港1960-2011年连续51 a长期波浪资料,针对不同资料年限共分41组情况,结合适用本海域的年N大波法(N=8)与三参数Weibull分布函数的最优组合方式,进行设计波高计算与比较分析,得到更优资料年限,以及满足精度要求的最少年限等结论。结果表明:在连云港海域,对于中长期资料年限,19~30 a结果相对稳定可靠,对于长期资料年限,47 a以上更为合理,结果可信。同时给出计算百年一遇重现期时47 a以上资料较为合理,五十年一遇重现期时19~30 a较为合适,最少也得19~22 a,二十年一遇重现期时至少需要15~18 a。     

一种适用于深海长基线定位的自适应分层声线跟踪法

在深海定位中,声线传播距离长,声速剖面层数多,采用分层等梯度怕线跟踪法运算量大,会明显降低定位的计算效率。针对这一问题,提出了一种自适应分层声线跟踪法,根据声速梯度的变化情况对声速剖面数据进行自适应分层,保留主要声速层以减少运行时间。实验表明,该方法在保证定位精度的前提下显著地提高了计算效率。     

湾流锋强度空间变化及季节变化特征研究

基于 W OA13数据可以较好的表现海洋锋强度的变化特征这一特点,选用分辨率为 1/ 4毅的 1955-2012年 58年季节平 均数据分析了湾流锋轴线上温度、盐度绝对梯度的空间分布特征、季节的变化的强弱规律、温、盐关系,并运用 BELLHOP 模型对锋区声场特点进行了分析。分析表明湾流锋轴线水平位置及其强度随着深度变化比较明显,在锋轴线上温、盐强度的 正相关性显著,锋区内声道的形成与季节以及声源深度关系密切。     

海上试验场对近岸波浪数值模式研究工作的支撑作用分析

分析了波浪数值模型研究工作的需求,并结合海上试验场自身的特点,提出相应的海上试验场建设方案,以更好地 发挥海上试验场对波浪数值模型在近岸区域应用研究工作的支撑作用。     

闽浙近岸海域赤潮暴发前后海水营养盐特征分析

依据 2013年 4月 24日-5月 23日闽浙沿岸赤潮暴发前后 4个航次的现场调查数据,分析了该海域各项溶解无机态 营养盐的浓度及分布特征,并对其与赤潮的关系进行了初步探讨。结果显示,调查海域春季 DI N、PO 4 -P 和 Si O 3 -Si的平均 浓度分别为 （16. 62依8. 62 ）滋mol / L、 （0. 75依0. 33 ）滋mol / L和 （19. 91依10. 30 ）滋mol / L,氮和磷的平均浓度均超过国家一类海水水质标 准。营养盐的分布特征整体上表现出由近岸向外海逐渐降低的趋势,高值区出现在飞云江口和闽江口等近海海域,赤潮暴发 后,整个调查海域各项营养盐分布表现出北低南高的特点。赤潮区域 DI N 和 PO 4 -P 浓度随着赤潮的发生、发展呈持续下降 的趋势,低氮磷比不利于东海原甲藻 （ Pr or ocent r um donghai ens e ） 的生长。水文跃层、生物作用、陆源输入及台湾暖流等是 影响春季 FA 断面营养盐分布的主要因素。     

东海北部海域DZS1钻孔孢粉记录与古环境研究

利用在东海北部海域获取的全取芯钻孔DZS1孔202.1 m深沉积物岩芯进行孢粉分析鉴定,通过对松散地层的孢粉研究自下而上划分出了7个孢粉组合带、8个气候期,由孢粉组合带反映出的该区第四纪早更新世以来的气候冷干-温凉湿润-温暖略干-温暖湿润-温凉偏干-温和略干-寒冷干燥-转暖、温暖湿润的气候特点与区域性的气候变化特征比较符合。借助AMS14C、光释光测年和古地磁测试结果,分析了东海北部海域早更新世以来的气候、环境演化特征,进一步丰富了该海区第四纪孢粉学资料,为该海区第四纪地层划分和对比提供了证据。     

连云港海岸带土地利用变化生态效应量化研究

以连云港海岸带土地利用变化为研究对象,通过 GI S空间分析、TM 和 ETM 卫星遥感影像判读解译、土地利用图斑 提取、数理统计分析和生态足迹分析等技术,研究连云港海岸带 1987-2012年 4个时间段土地利用变化特点及其生态足迹和 生态承载力数值。研究结果表明：生态足迹和生态承载力是一种有效的海岸带土地利用变化生态环境效应定量计算方法,计 算显示,在 1987-2012年期间,占主要地位的土地利用类型是海域、盐场、建筑用地和耕地;近二十多年,耕地和建设用地 变化幅度大,耕地面积逐年减少,建设用地面积快速增大;同时,研究区生态足迹已逐渐超出自然生态系统生态承载力阈 值,两者之间矛盾日益明显,生态环境已趋于不安全状态,须尽快调整海岸带土地利用模式,使之可持续发展。