上海市滩涂水下地形测量研究

针对上海市滩涂水下地形测量工作的历史与现状,详细介绍了滩涂水下地形的测量方法、技术标准以及测绘成果的应用,说明了水下地形测量工作在水利事业中发挥的重要作用,并对更好地提高测绘精度提出了建议,展望了滩涂水下地形测绘的未来发展。     

现代黄河口地形地貌特征及冲淤变化

中科院海洋所2007年对黄河口进行了大范围、高精度的水深测量,2009年又对清水沟南部进行了加密测量。利用这些数据分析了现代黄河口的地形地貌特征。发现废弃河口黄河水下三角洲前缘斜坡,在5 m水深左右分布大规模的冲沟,2009年最新资料显示其规模有增大的趋势。将收集到的2000年和2007年数据进行对比计算,并对近年来老河口和现行河口地形变化比较大的区域设计了4条剖面线,分析讨论了研究区内的冲蚀淤积分布特点和水下三角洲地形变化情况。     

论上海地区海岸带可持续利用与综合管理的若干问题

上海市地处太平洋西岸,亚洲大陆东沿,位于中国大陆海岸线中部和长江入海口,西北邻接江苏、浙江,南临杭州湾,东濒东海。沿江、沿海周边区县有宝山区、浦东新区、南汇县、奉贤县和金山区,在长江口的岛屿有崇明、长兴和横沙等沙岛和金山岛;杭州湾有大金山、小金山和浮山岛。上海市沿海水域包括河口、海湾、近海水域以及毗邻的东海陆架部分水域。由于海岸带资源的开发利用是上海社会、经济、环境可持续发展的重要支柱,上海在21世纪可持续发展空间扩展的出路在于海岸带与海洋,其发展战略是北上长江口、南下杭州湾、东进浦东及近海海域,…     

强潮河口水下地形测量潮位控制研究

钱塘江河口属于强潮河口,具有潮差大、流急、地形复杂和局地潮汐变化大等特点,对潮位控制设计与实施造成较大困难。为解决钱塘江河口水下地形测量潮位控制难题,针对强潮河口的水下地形和潮汐特征进行分析,提出了该区域潮位控制的潮位站布设方案与作业时间要求。实测数据表明,只要合理布设潮位站、选择合适的时间段作业,强潮河口水下地形测量的潮位控制可以达到规范精度要求。     

滩涂地形测绘产品质量检验方法研究

滩涂地形测绘产品精度直接影响资料分析和应用的准确性,确保滩涂地形测量成果的质量和精度,滩涂地形测绘产品检验工作就尤为重要。简单介绍了滩涂地形测量范围、测量方法、技术标准等,并以上海市滩涂地形测量产品为例,详细探讨滩涂地形测量产品质量检验方法,以指导今后的滩涂地形测量工作。     

港珠澳大桥人工岛水下滩槽演变的数值模拟与工程检验

港珠澳大桥地处伶仃洋的湾口水域,东、西人工岛分别位于伶仃洋大濠深槽两侧。人工岛水域水深流急,潮流正面冲击人工岛,易造成人工岛海域水下地形发生大的变化与调整,最终形成以人工岛为中心的局部滩槽新格局。在大桥工程设计阶段,采用伶仃洋二维潮流泥沙数学模型,对人工岛建设后的伶仃洋水沙环境和水下地形冲淤进行了模拟计算。模型预测结果表明,人工岛对伶仃洋水域的水沙环境影响集中在人工岛上、下游各5 km水域内,人工岛呈冲刷趋势,岛体上下游形成以岛为中心的梭状淤积体。人工岛建设10年前后的水下地形冲淤变化结果表明,人工岛建设引起的海床冲淤变化趋势与数学模型预测结果基本一致,此为当初采用的数学模型预测效果提供了良好的佐证。     

挖泥船用多通道测深仪的研制

一、研究目的 长江是我国水运交通大动脉,为保障这条大动脉的畅通,需要挖泥船等工程船舶对其航道治理、港池疏浚及特殊水下工程进行清淤开挖。传统的做法是挖泥船在施工完毕后由专业测量队进行水下地形图测绘,通常采用单一频率、一只换能器的普通测深仪;用横断面法进行测量;也即通常的单线式测深。虽能连续测出测量船所到之处水深变化,但由于单一换能器发射的声波覆盖面较小,在两条断面间波束未测到的河底势必漏掉浅点或者深坑,给航道行船留下重大隐患。为满足设计要求而反复测量,挖泥船反复施工会大大延长挖泥船工期,造     

基于CORS-RTK无验潮的海岸带水下地形测量精度分析

为了探究连续运行参考站网的实时动态相对定位(continuously operating reference stations-real time kinematic,CORS-RTK)无验潮技术在海岸带水下地形测量精度问题,以单波束测深数据为例,通过对比分析主测线与检查线交叉点误差以及有验潮和无验潮重合点误差两种方式,对基于CORS-RTK无验潮的海岸带水下地形测量数据精度进行分析。结果表明,CORS-RTK无验潮水下地形测量技术获取的测深点数据不符值比例为2.82%,说明CORS-RTK无验潮水下地形测量具有较高的可靠性;无验潮与验潮站相比,高程互差波动在-0.12~0.32m之间,平均值为0.11m,且偏差在0.2m以内的测深点占总样本的93.40%,说明有验潮与无验潮两种水下地形测量结果具有较好的一致性,可为CORS-RTK无验潮技术在海岸带水下地形测量中的广泛应用提供参考。     

高密度悬移质沉积物下水下地形测量研究

水下地形测量时遇到高密度悬移质沉积物的水域,单频测深仪声波信号被沉积物或污泥吸收而消失,测深数据无法采集。尤其在近海动态的海域测量,淤泥深可陷至膝盖的海滩,常规的方法是利用测船借涨潮之机来获取断面线上滩涂数据然而潮水冲击淤泥使高密度悬移质增厚,导致测深仪无法获取测深数据,又不能及时进行补测—例如:在钱塘江杭州湾南岸的曹娥江口门、余姚新陶家路闸、慈溪等滩涂上断面测量。本文提出了一种针对性的解决思路,并在相对静态的湖漫水库,按照设置的重叠带对相同河床底质进行不同仪器、不同频率的测深试验,选择几种计算方法来互查互检,对不同仪器不同方法获得的数据进行分析比对,均取得成功,从而实现高密度悬移质沉积物下的水下地形测量。     

伶仃洋大铲湾潮滩冲淤遥感反演研究

由于潮滩范围广、变化频繁、缺乏常规的地形测量资料,给潮滩开发建设带来极大不便.以伶仃洋大铲湾为研究区,使用美国陆地卫星MSS,TM及ETM三类数据源,共计17个时相,时间跨度为1978～2001年,在国内首次利用多时相卫星遥感图像水边线高程反演技术,确定了大铲湾岸线变化,并进行了滩涂分带及面积的估算、滩涂利用状况及淤涨速度的确定、不同部位潮滩坡度及淤积速度的反演,为深圳港大铲湾的开发建设提供了理论依据.     

基于三维声纳点云的水下沉井地形探测技术

为了解决水下沉井地形监测难题,给出了一种基于三维扫描声纳的地形监测方法以及地形点云的高精度快速处理方法。首先,结合沉井特点,给出了一种悬挂式三维扫描声纳扫描沉井水下地形方法;然后,结合沉井形状及点云特点,给出由降采样点云抽稀法、基于欧式距离的区域自生长算法的点云去噪方法和基于K-means++聚类算法的沉井水下地形分割方法等组成的水下地形点云处理方法,实现了基于声纳点云的地形点云快速获取及水下地形恢复。实验结果表明,该方法可有效用于沉井水下地形探测。     

基于高分遥感的西沙群岛典型海岛时空变化分析

高分辨率卫星遥感技术已成为有效监测海岛动态变化的主要手段。本文以西沙群岛社区驻地海岛、领海基点所在海岛和自然保护区所在海岛为研究对象,利用 2005 年以来的高分辨率卫星遥感影像,分析了各类海岛的时空变化情况。结果表明：社区驻地海岛变化普遍较大,特别是永兴岛、赵述岛、筐仔沙洲和银屿,主要都是由于吹沙填岛和岛上开发利用活动日益增多造成的,变化主要发生在 2012 年三沙市成立之后;领海基点所在海岛和自然保护区所在海岛相对较稳定,岛上地形、地貌及植被等基本保持原有的自然状态,变化区域主要分布在各个海岛的端头,主要是由自然因素导致的。海滩岩对海岛起到了极大的保护作用,海滩岩发育好的海岛基本保持稳定状态,而没有海滩岩发育或海滩岩被破坏的海岛则变化较大。     

A detection model of underwater topography with a series of SAR images acquired at different time

underwater topography is one of oceanic features detected by Synthetic Aperture Radar. Underwater topography SAR imaging mechanism shows that tidal current is the important factor for underwater topography SAR imaging. Thus under the same wind field condition, SAR images for the same area acquired at different time include different information of the underwater topography. To utilize synchronously SAR images acquired at different time for the underwater topography SAR detection and improve the precision of detection, based on the detection model of underwater topography with single SAR image and the periodicity of tidal current, a detection model of underwater topography with a series of SAR images acquired at different time is developed by combing with tide and tidal current numerical simulation. To testify the feasibility of the presented model, Taiwan Shoal located at the south outlet of Taiwan Strait is selected as study area and three SAR images are used in the underwater topography detection. The detection results are compared with the field observation data of water depth carried out by R/V Dongfanghong 2, and the errors of the detection are compared with those of the single SAR image. All comparisons show that the detection model presented in the paper improves the precision of underwater topography SAR detection, and the presented model is feasible.     

苏北、长江口海岸的演变及其动态

连云港至杭州湾北岸,海岸线长达千余公里;其海岸为一低地堆积平原岸,由于古黄河及长江的固体径流等的影响,曾经历了一个复杂的演变过程。海岸与河口面临开阔的浅海海域,经受着潮流强风浪与径流的作用,其岸滩与河口沙岛的动态具有独特之处。 对于苏北及长江口海岸的一些基本问题,不少学者先后从不同角度进行过研究,本文仅就海岸演变及其动态论述如下。     

The westward intrusion of south Pacific water at the western tip of the New Guinea Island

From the eastern Indonesian cruise from November 14 to 23, 2007, CTD (conductivity, temperature, depth profiler) /ADCP (acoustic Doppler current profiler)casting and seawater sampling were done at 25 stations around Waigeo Island near New Guinea Island. It was found overall westward intrusion of the south Pacific waters into the Seram Sea and southward spreading of the north and south Pacific waters into the Seram Sea. There is westward residual flow along the channel between Waigeo and New Guinea within upper 200 m with the maximum speed up to 50 cm/s, and much weaker eastward flow in the lower layer (< 10 cm/s) due to blocking by the shallow sill at the west of the Dampier Strait. The abrupt change of bottom topography induces active horizontal and vertical mixing which results in a three-layered current system with a major through-flow of -0.99 Sv (Sv = 10 6 m 3 /s) into the Seram Sea; the transports in the upper and the lower layers are -1.14 Sv and -0.24 Sv (westward), respectively, and in the middle there is a return flow with the transport of +0.39 Sv (eastward).     

The 20°C isotherm depth and sea level in the western equatorial pacific

A high correlation exists between the 20°C isotherm depth at the north equatorial countercurrent trough of dynamic topography and the monthly mean sea level at Truk Island. The meridional topography of the main thermocline depth can be used to monitor the strength of the equatorial currents, in the same manner as dynamic heights and sea levels at oceanic islands are used.     

苏北废黄河三角洲侵蚀后退过程及其对潮流动力的影响研究

以苏北废黄河三角洲及其毗邻海域的南黄海旋转潮波为研究对象,在恢复黄河北归以来苏北废黄河三角洲海岸不同发育阶段岸线位置和水下地形的基础之上,通过所建立的潮波数学模型,研究了在苏北废黄河三角洲不同演变阶段南黄海潮波运动的特征及其变化。研究表明:在1855年黄河北归前,由于废黄河口岸线向外突出20余千米且有宏大的水下三角洲,由北向南传播的潮波受到阻挡,处在其南侧的辐射沙脊区水动力相对较弱;随着江苏海岸线后退,废黄河口水下三角洲夷平,由北向南传播的潮波变得更加顺畅,南黄海旋转潮波得到不断加强,辐射沙脊北部的西洋水道及中南部的烂沙洋水道、小庙洪水道深槽区水动力随着废黄河三角洲的侵蚀后退,平均流速和最大流速均表现为增大的趋势。     

NEILSON模型检验

Ronald Neilson建立了一个计算机模型(Neilson模型)以探索植物群落和气候的关系。论文以上海石化监测站气象组2004年气象数据和金山地区的植物群落组成,以及以此数据作成气候图对照世界范围的陆地植物群落地理分布区系气候图来检验尼尔逊模型的正确性。结果显示:走尼尔逊模型路线图的结果与近年来上海自然博物馆专家对大金山岛自然植被的调查结果相吻合,本地区气候图与陆地植物群落类型典型气候图对照结果也与走尼尔逊模型路线图的结果相一致。这证明了尼尔逊模型路线图适合于金山地区自然陆地植物群落类型的。其现实意义在于能根据金山地区气象数据追踪金山地区自然陆地植物群落类型的变化,从而反映全球气候变暖对金山地区自然陆地植物群落的影响。     

GIS支持下近百年来闽江口海底地形地貌演变

利用ArcGIS建立了闽江口1913、1950、1975、1986、1999、2005年海底数字地形模型,在坐标系统和潮位基准面转换的基础上分析研究了闽江口的岸线、浅滩面积、海底冲淤和河口断面地形近百年来的变化特征．研究结果表明：①闽江口河道从1913年到2005年期间,梅花水道西段变窄,乌猪水道向东迁移,琅岐岛东岸淤积;梅花镇东侧的闽江口南岸岸线向前推进,但近年来推进速率明显减小．②梅花水道浅滩不断发育,闽江北支由单一的川石水道变成川石水道和壶江水道并存,并且闽江北支成为闽江入海泥沙的主通道．③1913—1950年间闽江口海底淤积较快,1913～1999年淤积速率逐渐减小,1986～1999年间出现净冲刷．④河口三角洲前缘在河口南部以侵蚀后退为主,河口区北部以进积为主．