南海珊瑚礁高分辨率遥感地貌分类体系研究

珊瑚礁遥感地貌分类体系在珊瑚礁遥感地貌制图中具有重要的指导作用。目前,珊瑚礁遥感地貌分类体系仍存在构建标准不统一、部分重要地貌类型不突出以及涵盖地貌类型不完备等问题,影响了珊瑚礁遥感地貌制图应用于珊瑚礁科学和管理。本文采用中国南海46个珊瑚礁(环礁、台礁)的高分辨率遥感影像(WorldView-2、Quickbird),并结合西沙群岛15个岛礁的地貌实地调查数据进行南海高分辨率遥感地貌分类体系的构建研究。以各地貌类型所处礁体位置、动力特征、出露程度和沉积类型为划分标准,将相似尺度和重要性相当的地貌类型归为同等级别,共构建了3级19类南海珊瑚礁遥感地貌分类体系。该分类体系划分标准统一、地貌类型数量最多且完备,新命名了内礁坪生物稀疏带、内礁坪生物丛生带,补充了水下礁脊、潮间带浅滩、浅水礁塘等地貌类型,便于直观理解和推断不同尺度的海洋生态相互作用及重要性。同时,其多等级多尺度性适用于分辨率由低到高的南海珊瑚礁遥感地貌制图,有助于珊瑚礁态势演变分析、管理和保护,为维护国家海洋权益作出应有的贡献。     

地理信息技术支撑下的南海岛礁资源环境研究进展与展望

面积辽阔的南海是中国未来重要的能源接续区与资源基地,也是涉及国家海洋权益最为集中的区域。本文针对地理信息技术支撑下的南海岛礁研究现状,从南海岛礁现有基础数据成果、遥感手段岛礁基础地理信息提取方法及提取成果所做的岛礁分析与评价3方面,系统地回顾了国内外涉及南海岛礁资源环境研究的相关进展,评述了现有研究技术方法存在的不足,并对未来的研究进行了展望,在此基础上,提出了3个主要方向作为未来研究的重点：①促进遥感数据获取多源化,构建海量多源、多尺度南海岛礁遥感数据仓库;②加强技术协同创新,结合地理信息技术的发展,提升岛礁信息提取与监测的准确性与可靠性;③提升遥感分析智能化,研究并建立综合分析与情势推演平台及战略决策辅助支撑系统,以期为南海岛礁的进一步深入研究提供参考。     

曾昭璇先生对南海地理研究的重要贡献

曾昭璇先生是中国著名的地理学家,地貌学家和教育家.他在学术生涯的不同阶段对地貌学,自然地理学,历史地理学,人类地理学等学科领域均有积极的探索,他对南海地理问题的研究贯穿他的一生,为中国南海地理研究作出重要贡献.他深入研究南海海岸地貌,珊瑚礁地貌,主张采用"地形类型分析法"划分海岸类型,将中国海岸类型划分为山地港湾岸,台地岸与平原岸;他与梁景芬等合著《中国珊瑚礁地貌研究》,系统论述中国珊瑚礁探测史和石珊瑚的种属,生态,地貌特征与发育,并将中国珊瑚礁划分为四大区,六种地貌类型;他完善了珊瑚礁地貌土地名分类,根据《更路簿》划分南海珊瑚岛礁分布区,绘制珊瑚岛礁探测图;他利用历史文献资料考证"石塘"等南海诸岛古地名;他从地质学与地貌学角度论证南海诸岛与中国大陆的陆缘关系,还利用历史地理与地方志等资料佐证了南海诸岛自古以来就是中国的固有领土.     

南海珊瑚礁经济价值评估

根据已有的基础数据、国外文献资料及野外调查资料,利用生产效益法和数值转移法估算南海珊瑚礁的经济价值（包括渔业经济价值、海岸保护价值、旅游休闲价值、生物多样性价值）以及由于过度捕捞、破坏性捕捞和陆源沉积物污染而造成其经济价值的损失。结果显示：南海珊瑚礁年经济价值为156.5亿元,其中渔业价值占90%,为140.4亿元;其次是海岸保护价值,占5.5%,为8.7亿元;而旅游休闲价值和生物多样性价值分别为5.3亿元和2.1亿元。珊瑚礁如果维持可持续利用的状态,并考虑10%的贴现率,未来20 a珊瑚礁总的经济价值为1 370亿元。由于南海珊瑚礁面临最大的威胁是人类不合理的利用,其对今后20 a珊瑚礁带来的经济损失是258.8亿元,其中因破坏性捕捞造成的损失为249.6亿元,占总经济价值损失的96.4%,而因过度性捕捞和陆源沉积物造成的经济损失分别是3.3亿元和5.9亿元。人类干扰对今后20 a南海珊瑚礁造成的经济价值损失占未来20 a南海珊瑚礁总经济价值的18.98%。     

基于侧扫声呐影像的南海珊瑚礁沉船及周边地形重建

利用南海某珊瑚礁区所获得的一艘沉船的单幅侧扫声呐影像,定量重建了沉船及其周边地形。沉船区侧扫声呐数据经过格式转换、影像生成、水体去除、影像增益校正和坐标转换等预处理后,采用明暗恢复形状（Shape From Shading, SFS）方法反演声呐影像的水深,获得沉船区的水下地形数据,重建了该区域的三维地形地貌。结果显示,沉船位于珊瑚礁西侧礁坡区,该区为典型的礁坡地貌形态,由东向西水深递增,变化于-1.8~-165.4 m之间,按水深和坡度的不同可划分为地势较平缓的两级阶地和地势陡峭的两级坡地。沉船坐底于礁坡第二级阶地（宽约87 m,平均水深约-26.7 m,平均坡度约5.7°）,船体呈EES—WWN走向,长约45 m,宽约9 m,高约4 m,排水量估计为500~600 t,船体残破。利用侧扫声呐影像开展地形地貌的定量反演和重建是对侧扫声呐影像地形地貌定性分析的有效补充,能更全面、更详细地揭示珊瑚礁地形地貌的特征。     

全球变化下中国南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所研究

选取第五次耦合模式比较计划(CMIP5)模式中较适宜于南海海表面温度(SST)模拟的加拿大地球系统模式(CanESM2),并获取其在IPCC RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5温室气体排放情景下模拟的2006-2100年南海SST数据。基于南海诸岛珊瑚礁和线性回归方法分析了RCPs情景下的珊瑚礁区夏季SST上升趋势,并基于热周指数(DHW, Degree Heating Weeks)及年白化时间指数分析了RCPs情景下的南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所,主要得出以下结论:①RCPs情景下,明显变暖的珊瑚礁海域均为南沙群岛;②年白化时间不晚于全球珊瑚礁平均年白化时间的珊瑚礁像元占南海诸岛总珊瑚礁像元的比例,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下分别为17%、29%和42%,均分布在南沙群岛;③RCPs情景下,较高纬度的西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛北部为未来南海诸岛珊瑚礁热压力临时避难所。     

南海资源环境地理研究综述

南海及沿岸地带是亚太地区经济发展最有活力和潜力的地区之一,受全球变化和人类活动的影响,南海资源环境正发生快速变化,对社会、经济、生态和环境带来新压力。本文从地理空间信息角度,以海岸资源、海洋资源和珊瑚礁资源的地理研究为综述内容,梳理了该区域岸线遥感监测、油气资源储量及渔业资源渔获量的地理差异、珊瑚礁地貌遥感监测与珊瑚白化等相关研究进展,讨论了已有研究的成果及其薄弱方向,依据发展趋势探讨了未来研究工作的重点。综述发现,南海资源环境的地理空间研究中,主要成果表现在资源环境的大面积快速监测与地理分异性方面,但在资源分布的内在机制及资源开发的环境效应影响方面仍缺少足够的研究。未来可望获得突破的研究主要包括：区域时空多尺度特征及其效应,区域间自然和社会发展的分异和规律,多源数据融合的南海资源动态监测的精度与时效的提高,以及资源变化过程的海洋生态与环境综合效应研究等。     

南海地区海岸湿地的退化和保护

南海地区拥有大面积的浅海和丰富的热带生物多样性,支持着一个世界重要的渔场,同时南海周边的国家也是目前亚洲太平洋地区工业化和经济快速增长的中心,关系着东南亚及相邻地区的政治和经济的稳定.由于受人口增加和经济发展的巨大压力,南海湿地破坏严重,退化趋势明显.虽然南海周边国家过去都实施了相应的海洋环境保护行动计划,然而由于缺乏区域协调措施,大大降低了这些行动的有效性.在对南海地区海岸湿地利用的现状和退化原因进行分析的基础上,提出南海地区海岸湿地资源保护与管理的建议,以期能在双边或区域的层面上共同协作,采取适当的措施去扭转南海的环境退化趋势.     

非传统安全与南海区域开发合作

从海洋环境、海上航运、海上能源和海洋食品等方面分析了南海地区凸现的非传统安全问题.20世纪80年代,学术界开始对南海地区非传统安全问题给予关注,但直到21世纪,特别是"9·11"恐怖袭击之后,南海地区非传统安全与区域开发合作才真正成为学术界研究的新领域.南海地区非传统海上安全威胁主要源于:周边沿岸国家的海洋污染,猖獗的海盗行为,能源安全利益竞争以及过度的海洋捕捞.呼吁南海周边有关国家通过双边和区域开发合作方式,进一步增强南海地区各国人民在海洋环境、航运、能源和食品等方面的安全意识.     

南海珊瑚礁人工岛淡水透镜体形成过程及影响因素

中国目前在珊瑚礁上建设人工岛的目标是建成生态宜居岛屿,人工岛地下海水在降雨入渗驱替作用下逐渐淡化,形成的淡水透镜体是支撑岛屿生态系统的重要水源。本文针对南海珊瑚礁普遍存在的上土下岩的二元地质结构,考虑不同测量方法得到的南海人工岛填筑所用珊瑚砂渗透系数存在较大差异,建立了珊瑚礁人工岛淡水驱替海水形成淡水透镜体的动态模拟模型,对南海某珊瑚礁人工岛开展了系列数值模拟研究。结果表明,人工岛礁二元地质结构不同的渗透性对人工岛淡水开始形成时间无明显影响,填岛完成2年左右的时间可观测到淡水,估计（或理论计算）在10~20年内可形成相对稳定的淡水透镜体;在人工岛面积达到一定规模的前提下,全新世珊瑚砂沉积物渗透性是控制人工岛礁淡水透镜体的主要因素,能够形成的淡水透镜体体积随渗透系数增大而呈对数减小,并且淡水透镜体体积随全新世沉积物渗透性增大而减小的速率较淡水透镜体厚度更加显著;淡水透镜体越过不整合面进入更新世礁灰岩后,由于含水层渗透系数突然增大,淡水透镜体向水平方向扩展,在礁灰岩顶界形成“髭”状淡水体。     

全球气候变化下南海诸岛保护优先区识别分析

全球变化下,珊瑚礁保护区是保护生物多样性、增强珊瑚礁对气候变暖抵抗力的有效方式,而维持珊瑚礁弹性是其核心内容。针对珊瑚礁最具有威胁性的热压力因子,基于南海1982—2009年卫星观测海表面温度（SST）数据和CMIP5加拿大地球系统模式CanESM2模型预估的2006—2100年南海SST数据构建热压力强度模型,从维持珊瑚礁弹性的角度识别IPCC RCP 4.5和RCP 8.5情景下南海诸岛保护优先区。结果表明：RCP 4.5和RCP 8.5情景下13%左右的南海诸岛珊瑚礁识别为保护优先区。根据热压力强度与珊瑚抵抗力及避难所关系,西沙群岛七连屿和晋卿岛近年观测与未来预估的热压力强度均比较低,在保障其服务功能的基础上建议实施完全保护;东沙群岛东沙环礁和中沙环礁排洪滩近年观测急性热压力强度较高但未来预估热压力强度较低,建议实施50%禁止利用保护;中沙群岛黄岩岛近年观测和未来预估的急性热压力强度均比较低,建议实施50%多用途保护。南沙群岛有14%左右的珊瑚礁识别为保护优先区,根据其热压力强度可实施30%~100%禁止利用保护或30%~50%多用途保护。RCP 4.5和RCP 8.5情景下的南海诸岛保护优先区及保护对策,可为维持珊瑚礁生态弹性及应对全球气候变化提供重要的参考价值。     

南海诸岛珊瑚礁可持续发展

珊瑚礁是具有极高生物生产力和生物多样性的海洋生态系统之一,由于受到自然因素（如气候变化、海平面上升和海洋酸化等）以及人类活动（如过度捕捞、沉积物、污染物和区域发展等）因素的影响,珊瑚礁生态系统近年来不断处于退化之中。如何保护珊瑚礁资源,以使其能持续为人类提供产品和服务,满足当代和未来人们发展的需要则成为关注的焦点。文章介绍了珊瑚礁可持续发展的概念和模式,分析了南海诸岛在珊瑚礁国土资源、渔业资源、旅游资源和油气资源等几方面的可持续发展潜力,及其所面临的自然、人为压力,据此给出了珊瑚礁可持续发展的途径。     

南海地缘战略逻辑演进与南海命运共同体建构

南海因其所具有的重要地缘政治与经济战略地位而成为大国竞相角逐之地。然而,在一个相互依赖的时代,南海地缘战略并非只是地缘政治冲突的单一逻辑,而是迈向政治与经济、文化交织、竞争与合作并存的复合逻辑状态。南海周边国家经贸互补性大于竞争性,已经形成互赖的地缘经济格局,但是南海地缘经济合作存在的制度重叠、制度竞争与制度过剩仍暴露了地缘经济中的竞争逻辑。“一带一路”作为新型区域合作平台,有助于超越传统地缘经济竞争逻辑。东亚意识的产生、南海地缘政治经济互赖以及南海制度规范的建立使得南海地缘文化在多元文化互动中迈向共同体逻辑。建构融安全、利益以及信任为一体的南海命运共同体,需要通过对话协商自主制定地区规则、加强南海地区功能性合作、通过多轨外交增进地区互信,使南海成为“友好、和平、合作”之海。     

南海诸岛外来地名的命名背景及其历史影响

19世纪中叶至20世纪30年代英美等国在我国南海海域的测绘活动,给这里的岛礁留下了一大批以英语为主的外语名称。文中论述了南海诸岛外来地名的命名背景及其对我国三次公布官方名称所产生的深刻影响,在总结历史教训的基础上,分析了当前处理南海地名问题的缺陷,提出了若干改进建议。     

Deeply buried ancient volcanoes control hydrocarbon migration in the South China Sea

Seismic reflection data image now-buried and inactive volcanoes, both onshore and along the submarine portions of continental margins. However, the impact that these volcanoes have on later, post-eruption fluid flow events (e.g., hydrocarbon migration and accumulation) is poorly understood. Determining how buried volcanoes and their underlying plumbing systems influence subsurface fluid or gas flow, or form traps for hydrocarbon accumulations, is critical to de-risk hydrocarbon exploration and production. Here, we focus on evaluating how buried volcanoes affect the bulk permeability of hydrocarbon seals, and channel and focus hydrocarbons. We use high-resolution 3D seismic reflection and borehole data from the northern South China Sea to show how ca. <10 km wide, ca. <590 m high Miocene volcanoes, buried several kilometres (ca. 1.9 km) below the seabed and fed by a sub-volcanic plumbing system that exploited rift-related faults: (i) acted as long-lived migration pathways, and perhaps reservoirs, for hydrocarbons generated from even more deeply buried (ca. 8–10 km) source rocks; and (ii) instigated differential compaction and doming of the overburden during subsequent burial, producing extensional faults that breached regional seal rocks. Considering that volcanism and related deformation are both common on many magma-rich passive margins, the interplay between the magmatic products and hydrocarbon migration documented here may be more common than currently thought. Our results demonstrate that now-buried and inactive volcanoes can locally degrade hydrocarbon reservoir seals and control the migration of hydrocarbon-rich fluids and gas. These fluids and gases can migrate into and be stored in shallower reservoirs, where they may then represent geohazards to drilling and impact slope stability.     

环中国南海周边国家及地区地缘经贸关系动态演化探析

基于1996~2016年联合国商品贸易数据库进出口贸易额,采用社会网络分析法和位序变动指数法,对环中国南海周边国家及地区的经贸网络关系展开时空演化的实证研究。结果表明：1）环中国南海周边国家及地区的整体经贸网络格局演化呈日益紧密的趋势,形成了以中国大陆和中国香港为核心,泰国、马来西亚、新加坡和印度尼西亚为次核心,澳门、越南、柬埔寨、文莱和菲律宾为边缘地带的相对稳定的网络结构特征;2）在整个网络的动态发展过程中,网络影响力高的中国大陆和中国香港、网络影响力低的文莱、柬埔寨和中国澳门在进出口网络中都具有很大程度的网络结构对等性,其他国家和地区的结构数值动态波动,在进、出口网络中扮演的角色差异明显,且不断产生新的结构对等性配对;3）自1996年以来环中国南海周边国家及地区的经贸互动规模和经贸总量持续增长,但中国大陆的进出口贸易重心已由中国香港和新加坡逐渐转向以越南、泰国和马来西亚等国为代表的新兴市场国家。地缘经贸关系整体空间呈现出以中国大陆和中国香港为中心,核心、次核心及边缘地带内部力量动态演化的网络结构,且中国大陆在进出口方面都显示出对其他国家和地区极其重要的影响力。     

南中国海及泰国湾渔业资源过度利用现状及保护对策

南中国海及泰国湾具有丰富的浅海和热带的生物多样性,支持着一个世界重要的渔场,同时南中国海及泰国湾周边的国家还是目前亚洲太平洋地区工业化和经济快速增长的中心,关系着东南亚及相邻地区的政治和经济的稳定.过去对渔业资源的过度开发利用,造成了该海区渔业资源减少,海岸环境退化严重.虽然南中国海及泰国湾周边国家过去都实施了相应的海洋环境保护行动计划,然而缺乏区域协调措施大大降低了这些行动的有效性.文中对南中国海及泰国湾渔业资源过度利用现状进行了诊断分析,识别了渔业资源过度利用造成的环境问题以及这些环境问题的跨境影响,     

1947年中国南海断续线精准划定的地形依据

基于1947年中国政府内政部印制的1:400万《南海诸岛位置图》,采用地理信息系统及数字化仿射变换精准测量出11段断续线的地理坐标,同时利用4.4万多个实测水深点数据建立南海海底三维地形模型,通过叠加分析获得了1947年南海断续线所在位置的海底地形特征。结果显示：断续线东长西短,间距东西大、南北小,其走向、形态与下伏地形特征相符合,主要分布在大陆坡和大陆架上;并基于断续线下伏海底地形分析,推断出当时断续线划定时可能遵循如下依据：① 在浅海盆地、海峡处采用“等距离中间线”原则进行划分;② 在具有明显地形变化处沿海槽坡麓或海槽槽沟中线进行划分;③ 在西南部陆坡陆架区,结合岸线走向及下伏地形特征进行划分。     

可持续发展视角下的南海岛礁评估分类

南海岛礁是南海海上合作和海洋治理的重要支点。南海岛礁的可持续发展是实现南海域内协同发展、合作治理的基石。为了多维度诊断南海岛礁可持续发展的现状,辅助岛礁科学规划,提升海洋治理能力,文章基于模糊层次分析法、熵权法与组合求权方法形成主-客观耦合求权的南海岛礁可持续发展评价方法,以永兴岛、赵述岛、南薰礁、美济礁、渚碧礁、永暑礁等南海岛礁为例,探究其可持续发展的潜力。结果表明,6个岛礁的可持续发展价值量排序为：永兴岛＞永暑礁＞美济礁＞渚碧礁＞赵述岛＞南薰礁。6个岛礁均具备可持续发展的潜力,但各个岛礁的发展状态差异很大,各维度的发展程度各不相同。综合评价结果和岛礁实地状况,分析南海岛礁发展的优势领域与薄弱环节,为南海岛礁规划了区域性中心、综合保障、特色产业、国防维权的发展方向。建议永兴岛和永暑礁发展为区域性现代化与智能化的绿色示范岛礁;美济礁发展海洋产业与后勤保障,完善海上交通设施建设,提供国际公共产品与服务;赵述岛与渚碧礁以渔业发展为中心,注重产业结构与布局规划,形成特色产业模式;南薰礁提升安全维护能力,完善岛礁建设,提升国防维权功能。     

Development characteristics and construction prospects for a multi-integrated economic zone in the South China Sea Region

The Belt and Road Initiative(BRI)instigated by China is catalyzing the evolution of a new global economic landscape.To cope with the great changes in the economic landscape,China needs to view the South China Sea Region(SCSR)as a strategic focus and study carefully the characteristics of regional development and explore the possibility for construc-tion of a strategic multi-integrated economic zone which includes China and ASEAN countries.Based on key indicators,this paper outlines the overall development characteristics of the SCSR and analyzes the regional structural characteristics of industry and global trade based on the indexes of industrial structure similarity and trade commodity structure coincidence;the paper also depicts the spatial characteristics of the nine core growth areas(CGAs)in the region and discusses the construction prospects for a multi-integrated economic zone in the SCSR.The results show that,first,from 2000 to 2017,the main economic indicators of the SCSR grew quite well,and the development trend was much better than the global average for the same period.Second,driven by the global industrial transfer stages and spatial paths,the level of comprehensive development in the SCSR has evolved into four categories.Third,the index values for industrial structure similarity and trade commodity structure coincidence for the 11 countries in the SCSR have remained at a high level,and reveal an integration trend not only from the horizontal and vertical perspective,but also from an upgrading and downgrading standpoint.Fourth,nine CGAs have been established in the SCSR and the advantaged industries and the export commodity types between different countries exhibited the characteristics of convergence and complementarity due to the polarization and diffusion effects of the CGAs.Finally,from a long-term perspective,the SCSR has already acquired the internal and external conditions such as the 5th global industrial transfer initiative,the reconstruction of the global value chain,regional production-consumption networks and spa-tial entities for building a multi-integrated economic zone in the SCSR.