中国海岸带及近海科学数据平台研究与开发

基于海洋数据的多样性和时空复杂性的特点,采用目前先进的大型空间数据库管理软件——Oracle9i的ArcSDE,ArcGIS桌面系统,完成了海岸带及近海科学数据平台实体的装载和组织工作,并在ArcObject组件的基础上开发了基于C/S的数据平台的前端管理系统,当前该系统可以实现面向海洋用户的遥感数据无缝拼接、多源数据多种快速查询、提取、影像数据的装载以及影像元数据的管理和修改等多种功能.该系统主要服务对象是涉及国家主管海岸带和近海专业的科研调查部门或个人,自其建立以来已经陆续开展一些应用服务,达到了理想的效果,满足了用户的需求.     

基于高空间分辨率卫星遥感影像的砂质海岸空间整治效果分析——以营口月亮湾为例

采用2005年采集的SPORT5卫星遥感影像和2015年采集的GF-1卫星遥感影像,分别对2006-2014年之间营口月亮湾海岸空间整治项目实施前后的海岸景观格局进行监测,在此基础上构建了沙滩面积系数、适宜游乐水域指数、主体功能度指数、景观多样性系数、景观变化指数等评估指标,评估了营口月亮湾海岸空间整治效果。结果表明:营口月亮湾沙滩养护工程实施后沙滩面积大幅增加,沙滩面积系数为2.44,适宜游泳嬉水娱乐区面积略有增加,适宜游乐区指数为1.10。海岸空间整理工程实施使月亮湾海岸游乐功能分区明显,月亮湖公园、高尔夫休闲区、山海广场区、农业生态旅游度假区和滨海嬉水观光区主体功能度指数分别达到0.89、0.76、0.68、0.65和0.77。海岸景观美化工程整体改变了海岸景观格局,使各功能分区海岸景观多样性提高,海岸景观格局更为优化,总体景观多样性系数达到1.13,景观变化指数达到0.30。     

基于高空间分辨率卫星遥感影像的沿海盐田空间格局分析：以营口市南部海岸为例

以营口市南部海岸为例,采用高空间分辨率卫星遥感影像建立了沿海盐田各组成部分的影像特征和面向对象的盐田空间格局卫星遥感影像信息提取技术流程,分析了沿海盐田空间格局特征及其变化.结果表明:面向对象的高空间分辨率卫星遥感影像信息技术可以详细地将沿海盐田空间格局划分为纳潮池、蒸发池、初级制卤池、中级制卤池、高级制卤池、结晶池和储盐池,以及养殖池、建设地、草地、坑塘湿地等非盐田类型.我国北方区域盐田空间格局组成的纳潮池、蒸发池、制卤池、结晶池、储盐池的面积基本比例为15∶45∶26∶4∶1.大规模的人类开发导致营口市南部海岸盐田空间格局变化显著,纳潮池和蒸发池等盐田组成池塘类型面积收缩强度分别为13.67、8.08,而草地、建设地等非盐田类型面积收缩强度分别为-10.27、-25.41.     

卫星影像空间分辨率与成图比例尺的适应性分析

对卫星影像空间分辨率与成图比例尺的相关问题进行了探讨,并结合案例分析,在确定制图比例尺的情况下,如何选取适当空间分辨率的卫星影像,为制图提供帮助,最后指出了卫星遥感影像目前存在的一些问题。     

中国海岸带及近海多源数据空间组合和运行的基础研究

基于来自空间和常规的海岸带及近海多源信息,旨在满足国家空间数据基础建设和应用的迫切需求,在对诸多信息特征进行分析的基础上,建立了中国海岸带科学数据平台概念模型,并在此概念模型的基础上进行了具体的逻辑结构、遥感影像数据的ARCSDE存储、遥感数据的元数据存储等模型设计.同时阐述了多源数据空间组合的复杂技术及其关键意义,一俟由此实现海岸带及近海数据库建立和系统业务化运行,便可更加有效地为海岸带及近海调查、研究、开发应用和管理提供智能化信息分析的平台和技术服务.     

基于线性材料力学模型的海岸岬湾形态特征研究

具有岬湾形态的海岸一般具有良好的稳定性,是海岸侵蚀修复中经常使用的岸线形态,而岬湾形态特征与海岸水动力之间的确切关系还没有形成量化的描述。本研究定义了海岸岬湾形态特征的基本参数,基于历史卫星影像的解译,采用比拟、统计的研究方法,统计了全球240个岬湾的平面形态特征参数,分析得出：（1）岬控比（K）的值介于1.2至1.8之间,平均值为1.41,方差为0.02,标准差为0.16;（2）凸出度（ρ）的值介于0.2至0.51之间,平均值为0.34,方差为0.01,标准差为0.08;（3）根据弧形岸线形态和波浪绕射的不同,将自然海岸岬湾形态分为切线夹曲线型、曲线连切线型和曲线夹切线型3类。采用数值模拟,将线性材料受力变形的过程比拟于岬湾海岸线受水动力作用达到静态平衡过程,以线性材料为媒介,初步探究了岬湾平面形态与波浪之间的关系,对海岸线的预测、修复和保护海岸具有应用前景。     

基于ArcSDE的人防数据入库的应用研究

空间数据引擎是实现空间数据库的核心。简要介绍了ESRI公司的空间数据库引擎（spatial database engine）,它能将空间数据和属性数据集成在数据库中。进一步分析了空间数据的存储模式,并以人防工程为例构建了人防的Geodatabase数据模型,最后对实现人防工程数据的入库方法进行了探讨。     

基于光谱-空间联合Transformer模型的黄河三角洲湿地高光谱影像分类

黄河三角洲湿地地物类型在光谱曲线上差异较小,且在空间上分布零散,呈破碎化特性。现有的分类方法受限于局部感受野难以捕捉到图像的长距离依赖关系,导致在黄河三角洲湿地高光谱影像中分类精度不理想,针对此问题,本文提出了一种光谱-空间联合Transformer模型。光谱和空间支路分别以光谱向量和空间邻域为输入,基于自注意力机制提取全局光谱和空间特征,在两个支路引入多阶特征交互层,实现浅层边缘信息和深层语义信息的融合,最后采用自适应相加的方式将两路特征融合,送入分类器实现最终分类。本文在黄河三角洲湿地高分五号GF-5和CHRIS两幅高光谱影像上验证方法的有效性,实验结果表明,该方法显著提高了湿地分类的精度,在选用3%的样本训练条件下总体精度分别达到了90.90%和94.17%,优于其他分类方法。研究结果可实现黄河三角洲湿地地物类型的高精度分类,为湿地的保护提供技术支持。     

基于ONDPI的海岸养殖池塘遥感影像提取研究

以Sentinel-2、Landsat-8卫星影像为数据源,以海岸养殖池塘为研究对象,针对养殖池塘的特点,提出了基于归一化差异池塘指数(NDPI)的面向对象结合法(ONDPI)。并以天津市某一海岸养殖区为例,与传统的水体指数结合直方图阈值分割法进行对比实验。实验表明ONDPI能够对遥感影像中的海岸养殖池塘进行有效提取,提取精度达到95%以上,优于其他方法,能够为海岸池塘养殖的规划管理提供参考数据。     

基于高空间分辨率卫星遥感影像的围填海存量资源监测与评估研究——以营口市南部海岸为例

为详细掌握围填海存量资源状态,提高海域空间资源监管精细化水平,本文提出围填海存量资源概念,并将围填海存量资源划分为围而未填区域、填而未建区域、低密度建设区域、低洼坑塘、低效盐田和低效养殖池塘等6种类型,以及工业区、城镇区等围填海存量资源的消耗类型。在此基础上,采用高空间分辨率卫星遥感影像,建立了面向对象的围填海存量资源遥感影像分类提取方法与技术流程,构建了围填海存量资源指数,并以营口市南部海岸区域为例进行了实证研究。结果表明:（1）面向对象的围填海存量资源遥感影像分类提取方法能够精细地提取围填海存量资源信息,准确率达到90%以上;（2）填而未建区域、低效盐田、低效养殖池塘占研究区围填海存量资源总面积的62.51%,研究区围填海存量资源指数为0.49,但内部差异明显,北部区域为0.66,中部区域为0.44,南部区域为0.37。     

基于SLOF的海洋环境监测数据空间局部离群点挖掘研究

根据海洋环境监测数据的空间特性,提出了监测数据的空间离群点挖掘方法。利用监测站位经、纬度确定空间邻域并建立空间索引,应用空间局部离群系数SLOF(Spatial Local Outlier Factor)的度量方法,利用监测参数值确定空间站位的离群程度,找出与其空间邻域中其它站位的监测参数值存在明显差异的空间站位。研究结果表明,该方法能利用多维监测数据快速有效地挖掘空间局部离群点,为进一步检查出监测数据中的噪声,以及发现其它潜在有用的知识提供服务。     

我国滨海火电和核电的分布现状及空间发展过程

近年来,我国越来越多的火电和核电电厂建设在滨海区域。文章概述了我国滨海电厂（包括火电和核电）的地理分布、热量排放和单机容量现状,回顾了近30年滨海电厂的空间发展过程。研究结果表明：我国滨海电厂分布不均,主要集中在广东省、浙江省和福建省。相同装机容量下,滨海核电设计排放热量比滨海火电设计排放热量多58%。滨海火电平均单机容量远远大于全国火电。20世纪90年代,我国滨海电厂主要分布在河口和海湾附近;截至2020年,滨海电厂在海湾、开放海域和河口装机容量的分布比例约为7:2:1。从尽量减少对海洋生态环境影响的角度考虑,位于河口的滨海电厂应开展电力结构调整;在保障建设运营安全的前提下,滨海电厂,特别是滨海核电应尽量选址在开放海域。     

海岸带经济韧性评估及其对涉海企业TFP的影响研究

研究海岸带经济韧性与涉海企业全要素生产率（Total Factor Productivity, TFP）对推动海洋经济高质量发展具有重要意义。囿于涉海微观企业层面数据的缺乏,这一问题一直未得到定量化的探讨。为此,本文创新性地基于行业分类代码,在全国税收调查数据库中筛选出涉海企业并测算其TFP。同时,在定量评估沿海地区海岸带经济韧性的基础上,将两组数据进行匹配,实证考察了海岸带经济韧性对涉海企业TFP的影响效应和内在机理,得出以下结论：第一,2006-2021年,中国海岸带经济韧性总体呈现上升趋势,其中南部（福建、广东、广西和海南）海岸带经济韧性最强,东部（江苏、上海和浙江）其次,北部（辽宁、河北、天津和山东）最弱。在金融危机冲击时,南部海岸带经济韧性表现最好。在新冠疫情时期,东部海岸带经济则显现出更强的韧性。第二,地区海岸带经济韧性的增强,会促进涉海企业TFP的提高,其中的关键影响机制在于企业创新投入的增加。第三,市场化和数字化程度越高的地区,海岸带经济韧性对涉海企业TFP促进作用更加显著。     

青岛市海岸带地质环境问题与空间规划对策建议

充分认识海岸带地质环境问题关系到所有沿海城市居民的生命财产安全,对于优化城市规划布局和国土空间开发,实现空间转型升级和城市集约、绿色、可持续发展具有重要意义。青岛市是中国沿海重要中心城市,正在全力建设全球知名的海湾都会,同时,当前也面临一定程度的地质环境问题。本文系统分析了青岛市海岸带地区地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流等）、不良地质条件、海（咸）水入侵、海岸侵蚀、构造断裂、水土污染等地质环境问题的现状及其分布特征和产生原因,并针对国土空间优化、韧性城市建设、生态城市建设、智慧城市建设和相关规制、法律体系构建等方面提出了对策建议,为城市科学规范空间规划提供参考,为地区经济与社会可持续发展提供系统科学的地质资料。     

Construction and implementation of multisource spatial data management system of China’s coastal zone and offshore

1IntroductionThe21stcenturyisacenturyoftheocean,andallofusmustprepareforthecomingofthiscentury.Asoceanologicalresearchers,wehavemanythingstodotopromotethecon-structionandapplicationofdigitaloceaninna-tionalspatialdatainfrastructure,suchascoastalintegrateddatamanagement,intelli-gentinformationanalysisandsubjectinforma-tionextractionofoceanologicremotesensingdata,nationalandprovincialremotesensingin-formationservicesystemsofoceanology,e-cologicalandenvironmentalinformationser-vicesystemandsharin…     

Quantizing and analyzing the feature information of coastal zone based on high-resolution remote sensing image

1Introduction With the development and application of remotesensing technology, people fromthe international re-mote sensing community have realized the issue thatwe have immoderately emphasized characteristics ofvast volume data and great detail of remot…     

青岛崂山海岸基岩海蚀作用特征

海蚀作用会诱发各种地质灾害,为研究青岛崂山地区的海蚀作用,本研究通过野外踏勘取样、岩石手标本鉴定和偏光显微镜下薄片鉴定分析等方法,分析了岩石学和构造特征对海蚀作用的影响,并以石老人地区为例分析了海蚀地貌的特征,探讨了崂山地区的海蚀地貌分布特征及影响因素。结果表明:崂山海岸基岩为I-A型复合花岗岩。抗海蚀能力最强的是白垩系莱阳群砂岩,其次为白垩系青山群火山岩和石英二长岩,再次为碱性花岗岩,黑云二长岩最弱。断裂构造破坏岩石稳定性,促进了海蚀作用;石老人地区以流纹岩为主,在海蚀崖后退过程中,安山岩的侵入体保留下来,形成了石老人海蚀柱;崂山地区发育多种海蚀地貌,受到海浪作用、气温条件、盐类结晶以及生物作用等外部因素影响。     

海洋生物多样性保护空间规划分区体系构建及其在泉州湾的应用

基于海岸带综合管理的理念,通过海域生态环境敏感性评价与海域生物多样性保护重要性评价,综合利用地理相关分析法、空间叠置法等定性和定量分区相结合的方法进行海洋生物多样性保护空间规划分区划界,提出了海洋生物多样性保护空间规划分区体系,将规划区域划分为生物多样性重点保护区、生物多样性养护区和生物多样性保护重点监督区.以福建泉州湾为案例,应用海洋生物多样性保护空间规划分区体系,得出泉州湾生物多样性保护极重要地区是泉州湾河口湿地省级自然保护区,泉州湾生物多样性保护比较重要地区是晋江河口、洛阳江河口、晋江南岸地区及清源山.泉州湾海洋生物多样性保护空间规划分区方案共划定26个分区,包括生物多样性重点保护区3个,生物多样性养护区14个,生物多样性保护重点监督区9个.泉州湾的应用结果表明,本研究提出的海洋生物多样性保护空间规划分区体系具有一定的可行性和可操作性,可为泉州湾生物多样性保护管理提供重要科学依据.     

象山港海岸带人工建设地貌强度指数及其空间格局演变特征

随着东部沿海港湾地区的经济迅速发展和人工建设地貌的不断形成,港湾地区地貌格局也产生相应的变化。定量研究海岸带人工建设地貌时空格局变化,对全面科学合理地评价人类建设行为,具有一定的科学和实践价值。本文以象山港1990年、2000年、2010年及2015年4个时期TM/OLI遥感影像作为主要数据源,分析了25 a内象山港海岸带人工建设地貌强度变化,并进一步探讨其空间格局演变特征。研究表明:(1)象山港海岸带人工建设地貌发育呈现出早期高速增长、中期缓慢增加、后续强劲推进的态势,其面积增幅具有显著的历史阶段性特征;(2)各个县(市)区点状和面状地貌斑块数量整体波动上升,但其内部发育水平差异较大,宁海县与象山县地貌发育的速率与程度都处于领先水平;(3)其格局演化过程分为4个重要阶段:点状分散期,面状集聚期,条带状延展期与复合、更新扩散期。     

基于葵花-8卫星的东南沿海气溶胶时空分布及其变化

利用葵花-8(Himawari-8)卫星气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)数据三级(L3)资料,从年平均、逐月变化、季节变化、逐小时变化分析了东南沿海AOD的时空分布及其变化。结果表明:东南沿海空间分布特征为AOD沿岸线呈带状分布,且随离岸距离的增加AOD逐渐降低。多年AOD平均高值区主要分布于福建沿海与台湾西部沿海海区(即台湾海峡两侧)。最低AOD出现在远离陆地的西太平洋海区;由于我国东海沿海近岸泥沙较多等原因,海水反射率很高,但是AOD产品在反演时下垫面仍用很小的值,造成了近岸AOD不真实的大值。东南沿海AOD在3月到达当年最大值,6月AOD为全年最小值; 4个季节的AOD分布特征明显不同。春季AOD数值最大,冬季次之,夏秋最小;季节变化原因在春季是大环流背景下平流雾与太阳辐射的作用;夏季受到副高与太阳辐射的影响;秋季受到偏北风、冷空气起的主导作用;冬季受冷高压脊与"狭管效应"的共同作用。由于海陆风作用与海峡上光化学反应的相互影响,东南沿海AOD从08时到15时数值上升,在15时达到一天中最强的时刻,相对大值范围从台湾海峡两岸逐渐向海峡中部延伸。