偏异目标海域污染物域均浓度校正及年均浓度估算方法

1 引言 自20世纪50年代末以来我国开展了一系列海洋环境质量调查或监测,其中大型海洋环境调查主要包括20世纪50年代末的第一次全国海洋综合调查、20世纪70年代中期的第一次全国海洋污染基线调查、20世纪80年代初的全国海岸带及海涂资源综合调查、20世纪90年代初开展的全国海岛资源综合调查、20世纪90年代末开展的第二次全国海洋污染基线调查以及2006年开展的我国近海海洋综合调查与评价等[1-3].     

我国生物海岸修复现状及展望

介绍了我国生物海岸的分布现状,总结出以柽柳为代表的灌木群落、以芦苇为代表的草本群落、以红树林为代表的常绿灌木与乔木群落以及珊瑚礁是我国海岸带四类典型生物群落。生物海岸的生态、旅游、渔牧和科研价值极高,但从20世纪50年代起,由于对生物海岸的价值认识不足,我国生物海岸被大量破坏,主要破坏原因可归纳为:1)土地功能转换式开发引起的红树林和草本岸线破坏;2)过度采挖及环境恶化引起的珊瑚礁破坏;3)土壤盐碱化引起的柽柳群落退化。从20世纪80年代至今,一系列海岸带保护与生态修复的举措陆续实施,减缓了我国海岸带生态加速破坏的态势,较好地保护和修复了我国生物海岸,其中最重要的举措包括:1)设立生物海岸湿地公园和自然保护区;2)建立健全生物海岸保护相关法律体系;3)开展典型生物海岸相关研究与修复技术探索;4)推进并实施"十三五"海洋规划中三大海洋重点工程。为了解我国海岸带生态修复的现状,于2017-2018年期间,分别在山东日照、潍坊,上海,广东汕头、汕尾以及徐闻进行了实地调研和测量,调研结果表明:在政策支持下,调研地区的生物海岸得到了很好的保护和修复,推进我国海岸带生态修复步入快速发展阶段。基于调研成果,指出我国在海岸带生态修复中应特别重视的一些问题。     

20世纪40年代以来多时相中国大陆岸线提取方法及精度评估

将大陆岸线分为自然岸线、人工岸线2大类以及11个二级类,基于地形图与遥感影像,结合野外考察工作建立详细的技术规范,提取20世纪40年代以来6个时相的中国大陆海岸线;针对提取的结果,应用直接对比法计算实际误差,基于地图学和遥感信息提取的理论计算"理论最大允许误差",二者对比表明:基于多源数据提取多时相岸线的技术方案可行,多时相岸线的实际误差均远远低于"理论最大允许误差",精度较优;基于地形图提取的20世纪40年代和60年代时相岸线,精度总体上低于基于30 m分辨率遥感影像提取的多时相岸线,而且20世纪60年代时相受多源数据融合的影响而精度最低;基于环境与灾害监测预报小卫星CCD数据提取岸线,受影像畸变和几何纠正精度的影响,精度略低于基于Landsat影像提取的结果,但同样基于Landsat影像提取的岸线,新近时相的精度明显优于早期时相。本研究可为岸线变化研究以及海岸带综合管理等提供有力的支持。     

1990—2017年杭州湾大陆岸线时空变迁分析

以 1990、2000、2005、2010、2014、2017 年遥感影像为数据源,采用人机交互的方式提取杭州湾各时期大陆岸线。通过对岸线长度和类型、岸线变化速率,以及岸线变化区域类型的变化情况统计,综合分析杭州湾大陆岸线时空变迁规律。研究表明,20 世纪 90 年代以来,杭州湾大陆岸线整体向海一侧推进,自然岸线保有率持续下降。围填海等工程建设是导致岸线变化的主要因素,加强对围填海工程的管控和海岸线保护与利用管理,可以进一步优化资源配置,促使科学合理的海岸带格局的形成。     

海岸带及其调查技术进展

海岸带是重要海陆过渡带地貌单元与区域,兼受海陆动力双重作用与影响,包括不同类型的沉积相,经历复杂的动力沉积、地貌演变及灾变过程。海岸带调查涉及学科交叉融合,调查要素相对独立与内容多学科交叉并存。我国曾分别于1960年、1981年和2003年组织开展过全国海岸带综合调查工作,调查获取了大量丰硕成果。当前海岸带调查与研究过程中亦暴露出一些亟需突破问题,包括:1)海岸带存在大范围"盲区",浅水易陷、礁石养殖等区域难以到达,成为海岸带数据"空白区"、调查"禁区";2)我国海岸带观测平台数量少、分布零散,未形成综合有效观测网,导致长时间序列、多源准同步调查数据缺乏,难以准确把握海岸带变化规律,破解资源环境有关问题;3)海岸带数据获取智能化程度低,严重阻碍制约有关对策及时有效性;4)海岸带不同学科协同调查、交叉融合研究模式尚未建立,不能及时发现海岸带科学问题。今后海岸带调查将在海岸带高分辨率过程数据、全覆盖无死角实时动态数据获取技术,长时间序列综合数据采集平台建设,陆海空全天候立体化数据采集传输及快速智能决策,以及海岸带多学科交叉攻关研究等方面取得突破。     

海岸带管理与GIS技术应用

海岸带是海洋与陆地交互作用的交接、过渡地带。海岸带范围的形象定义可以描述为以海岸线为基线向海向陆两侧延伸拓展一定距离的海陆交互地带。我国海岸带和海涂资源综合调查规定，海岸带陆界为自岸线向陆延伸１０ｋｍ处，海岸带的海界为自岸线向海延伸至水深１５ｍ处。美国海岸带管理法规中规定，海岸带的陆侧边界为受海洋直接影响的沿海陆地，海岸带的海侧边界为美国领海的外界。现在，海岸带尚无全球一致的定义，这与全球海岸的复杂性有关。 海岸带地区是一个特殊的地带。一方面有异常复杂的自然动力条件及其丰富多彩的自然现象，包括各…     

我国海岸带综合管理研究的多向度综述

20世纪90年代中后期以来,海岸带综合管理成为国内学术界研究的新热点,诸多学者对此进行了广泛深入的理论探讨,为我国的海岸带管理实践提供了有益的研究蓝本和可供参考的理论范式。文章对我国海岸带综合管理的研究向度进行了宏观梳理和分类归纳,并详尽介绍了这一领域研究的内容、观点和成果,试图展现有关该领域的完整研究图景。在此基础上提出了对未来研究方向的些许思考,以期为我国海岸带综合管理问题的进一步探讨提供理论借鉴。     

上海市海岸带和海涂资源开发利用的现状、经验

前言上海市江海岸线全长464.4公里.其中岛屿岸线长293.6公里(大、小金山岸线未计在内),占全部岸线长度63.2%,大陆岸线长170.8公里,占36.8%.根据全国海岸带和海涂综合调查技术组和上海市人民政府批准的"上海市海岸带和海涂资源综合调查规划纲要"的要求,在上海市海岸带和海涂资源调查领导小组具体领导下,组织了全市30余个单位,于1980-1981年开始,对气象、陆地水文、海洋水文、地质、地貌、化学、生物、环保、土壤、土地利用、海岸工程、遥感应用等十二个项目,按照全国统一规范及规程,陆续开展调查工作.本文主要根据这次调查的收获和前一阶段各专业项日的调查资料,就上海市海岸带和海涂资源的利用现状、有效经验,扼要阐述如下.     

考虑人类活动的海岸线分类体系 ——近期浙江省海岸线调查的实践与思考

海岸线是海陆分界线,定义为多年平均大潮高潮位的痕迹线,兼具海洋与陆地的空间资源管理界限功能。海岸线具有重要的生态功能和资源价值,其功能和价值源于所依附的海岸带。随着海岸带地区的经济与社会快速发展,海岸带资源的保护与开发的矛盾日益凸显。在此背景下,中国构建了以自然岸线保有率为核心的海岸线管理办法。2018年实施的浙江省地方标准《海岸线调查统计技术规范(DB33/T2106—2018)》提出了海岸线的三级分类体系,包括自然岸线、人工岸线和河口岸线3个一级类。该《规范》综合反映了海岸线的科学定义和国家需求。首先,该《规范》给出海岸线定义是"平均大潮高潮时水陆分界的痕迹线",突出了"大潮高潮位"和"痕迹线"对海岸线界定工作的指示意义。其次,该《规范》将自然岸线定义为"由海陆相互作用形成的海岸线",由此推论,人工岸线的地貌动力学功能是隔断了原有的海陆相互作用。第三,该《规范》提出了"原生自然岸线"、"自然恢复的岸线"和"整治修复的岸线"等概念,将曾经受过人类活动影响但恢复了(或拥有了)某种自然海岸形态特征和生态功能的岸线纳入自然岸线的统计口径。由于河口岸线是没有"水陆分界痕迹"可循的特殊类型,现有的海岸线定义未能体现河口岸线的内涵,因此我们建议将海岸线的定义扩展为"平均大潮高潮位的海陆分界痕迹线,以及河流入海口附近按一定规则人为划分的海域与陆域水体的分界线"。从海岸带地貌动力学的角度来看,海岸线的类型和变化主要受地质基底、海平面位置、沉积物供应条件和海岸动力环境等因素影响。因此,海岸线的定义和分类应该综合考虑这四个因素,而人类活动主要从海岸动力作用环境和沉积物供应条件两方面影响海岸带系统状态。     

海岸带资源调查与综合研究

正确处理综合和专业,平面和垂直,横向和纵向的调查同研究的关系,是确保海岸带资源综合调查质量,推动海岸带和海涂资源合理开发利用的一个关键性问题。本文将围绕这一问题,做一些探讨。一、海岸带调查与综合研究的必要性海岸带调查在美国是属于沿岸科学。作为一门科学,它是有发展阶段和完善过程的。美国的沿岸科学大致经历了四个发展阶段。从四十年代开始为源起阶段,研究是由个别科学家单独进行的,而且这些科学家又分散在不同的机构里;五十年代中期进入第二阶段,为     

海岸新增自然岸线典型类型认定标准研究

海岸带地区自然岸线具有极其重要的资源价值和独特的生态价值。一些海岸的人工岸线经过整治修复或长时间的海陆相互作用,逐渐恢复了自然海岸的形态和功能。此类岸线本该被认定为新增自然岸线并严格管控,然而长期以来新增自然岸线的认定并无技术规范或标准,致使其游离于监管边缘且仍按照普通类型人工岸线的要求进行管理,一定程度上制约了海岸线的严格保护和有序利用。文章将新增自然岸线分为两类,即人工岸线整治修复成自然岸线和人工岸线自然恢复成自然岸线,并给出了典型岸线类型的认定标准。同时,提出新增自然岸线的管理要求,为推动构建科学合理的自然岸线格局提供了重要技术支撑。     

基于分形理论的珠江口海岸线变迁分析

为了分析珠江口区域海岸线近年来的发展变化情况,文章基于分形理论,分别对珠江口及深圳段大陆海岸线2005-2019年的变迁趋势采用网格法进行分形分析,得出14年间,珠江口及深圳段海岸线分维数的变化情况。通过对计算结果的分析对比发现,近年间珠江口海岸线整体因开发强度大,人工岸线居多,分维数值变化较小;而深圳段海岸线分维数较整个珠江口有较大幅度增加。深圳段海岸线曲折度提高的原因主要为修复类工程的实施。海岸线分形维数与海岸线曲折程度的正相关系,与海岸带开发利用规划管理要求相符,提出分维数可作为规划用海的重要评估参数。     

海岸线修测中围海养殖区岸线界定问题分析

海岸线作为海洋与陆地的分界线,是海域管理的重要界限和基础地理数据,也是地图编绘、海洋调查和海岸带演变研究的重要内容,准确掌握其位置、长度等信息,是提高海域管理科学化水平的必不可少的环节。文章结合广东省海岸线修测实际工作中发现的问题,对围海养殖区海岸线界定方法进行探讨。针对养殖区已进行土地确权的情况进行深入分析,并提出：以自然属性为主要依据判定海岸线位置;承认土地权利人的权利在先;围海养殖区的海岸线统一以靠陆一侧的外边缘线进行界定等解决方案。期望可以为海岸线修测和海域管理提供有益的参考。     

滨海近岸溢油风险模拟及对附近环境敏感区的影响

基于MIKE21模型系统对滨海近岸海洋动力环境进行模拟分析,并根据实测水文数据对模型进行可靠性验证。采用MIKE 21/3 SA溢油分析模块搭建溢油风险数值模型,综合滨海近岸的特殊生态环境分布概况,在溢油高发区组合了8种特定的溢油情景,对近岸主要环境敏感目标在72小时内的受污染情况进行预测分析。结果显示,溢油污染对盐城珍禽保护区、岸线、重要经济鱼类"三场一通道"、海水养殖区以及海域旅游区均存在一定的影响,其中珍禽保护区和岸线受影响最大,"三场一通道"次之,海水养殖区和旅游区最小。滨海珍禽保护区北区和南区最早受影响的时间分别为第16、30h;沿海岸线、"三场一通道"、海水养殖区及海域旅游区最早受影响的时间分别为第20、35、18、28h。     

国际海岸线变化研究进展综述——基于文献计量学方法

以SCIE数据库为基础,基于1024篇文献和VOSviewer(Visualization of Similarities Viewer)文献网络分析软件,运用文献计量学方法分析1970年以来国际海岸线变化研究的发展特征,并结合文献综述方法,归纳海岸线变化研究主要涉及的科学问题及研究热点。研究表明:近50年来,国际上海岸线变化研究文献发文量整体呈上升趋势,主要涉及地球科学、环境科学和自然地理等学科,《Journal of Coastal Research》是此主题最主要的发文期刊;美国及其国内的地质调查局、杜克大学和佛罗里达大学一直引领该领域的研究及其发展,并形成以其为核心的主要合作集群;岸线侵蚀一直是该领域研究的重点问题,遥感和GIS逐渐发展为岸线变化研究的主要手段,海岸线变化的驱动力分析及模拟预测、岸线变化的自然与社会效应以及海岸带综合管理研究成为近年来的研究热点;中国在该领域的研究起步较晚,但发展迅速。本研究对促进我国海岸线变化研究的发展及海岸带综合管理实践有较好的参考和借鉴作用。     

多光谱与纹理特征结合的WorldView-2影像海岸线提取方法研究——以马来西亚棉花岛为例

海岸线是海岛海岸带研究的基础要素,对于海岸带资源开发利用具有重要意义。遥感技术凭借其宏观、多光谱且周期短等特点成为快速提取海岸线的重要技术手段。本文采用高分辨率遥感数据WorldView-2对海岸线两侧地物的表观反射率进行分析,并开展特征分析,构建了海岸线提取指数。在此基础上,进一步结合纹理特征提取方法,成功提取了马来西亚棉花岛的海岸线。基于线目标匹配法对提取结果进行精度评价,其中长度误差为-1.38%,在缓冲半径为6个像素单位时,完整度为96.96%,正确度为95.37%。结果表明,用该方法提取的海岸线精度较高,可满足遥感调查的需要。     

人工岸线建设对浙江大陆海岸线格局的影响

海岸人工地貌建设是沿海国家开发利用海岸带资源的重要方式,海岸人工岸线的形成改变了自然岸线的格局,并影响着岸线的自然演替规律。基于1990,2000和2010年3期TM遥感影像,提取不同时相的浙江省大陆海岸线信息,对浙江大陆海岸线类型构成及人工岸线建设对岸线格局的影响进行了分析。结果表明:(1)受人类开发活动的影响,近20 a来浙江大陆海岸格局以人工岸线不断增长为特征;(2)不同岸段的人工岸线增长速度有明显差异,以杭州湾、三门湾及台州湾沿岸岸线变化最为显著;(3)20 a间,浙江大陆岸线整体向海推进趋势明显,仅少数岸线发生了海岸蚀退;(4)人工岸线的建设通过对自然岸线的截弯取直,缩短了自然岸线的长度,降低了自然岸线的曲折度,却使浙江省大陆海岸线的多样性指数不断增加。     

1973—2018年珠江三角洲海岸线时空演变分析

通过遥感和GIS技术获取1973—2018年的Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,结合地理背景资料,分析45 a来珠江三角洲地区海岸线时空演变情况。结果表明:珠江三角洲地区海岸线变迁显著,大量的淤泥质岸线转变为城镇工业岸线和港口岸线,珠江三角洲地区岸线人工化指数不断上升,岸线类型朝向多元化方向发展,岸线总长度和分形维数不断增加,港口建设、滨海工业区、围垦填海等是岸线长度和分形维数增加的主要因素;海岸线演变呈现明显的区域特征,变化较大区域主要集中在深圳大鹏湾、广州南沙和珠海斗门;从岸线开发利用主体结构上看,各大岸区都出现了不同类型的变化趋势,城镇工业岸线与港口岸线取代自然岸线成为各区海岸线的主体类型;各地区开发利用强度不断上升,其中深圳市开发强度增速最快,社会活动和区位政策是引起岸线演变的主要驱动因素。     

近100 a来浙江大陆海岸线时空变化特征

收集7个时期的历史图件或卫星遥感影像,运用RS和GIS技术,进行信息提取和实测岸线数据验证,获取各时期浙江大陆海岸线矢量,统计分析结果显示:(1)浙江大陆海岸线总体上表现为海岸线位置外推加快,平直的人工岸线不断取代曲折的自然岸线,部分近岸岛屿并入大陆,海岸线长度明显缩短,百年来人工岸线所占比例由48.01%上升至67.46%。(2)人工岸线和围垦面积变化规律总体呈现出3个明显阶段:1913—1970年自耕农时代高滩围垦阶段,人工岸线长度增加288.78 km,围垦面积仅增593.35 km²;1970—1995年集体农业时代联围堵港阶段,围垦面积快速增加,人工岸线长度反而减少;1995—2014年工业与城镇化建设围垦阶段,人工岸线长度增加116.66 km,而围垦面积剧增1 053.00 km²。(3)河口区大陆海岸线全线平移外推,海岸线长度则有增有减,1913年以来浙江主要河口区围填海面积达1 914.85 km²,占全省围填海面积的76.79%。(4)海湾区大陆海岸线变化以截弯取直为特点,岸线总长度持续减少,百年来三大港湾围填海面积达429.32 km²,占全省的17.22%。     

A statistical-dynamical method for predicting long term coastal evolution

A new approach to the problem of predicting long term coastline evolution is described. The cumulative effect of shoreline processes is inferred by inverting an extended form of one-line equation. Results from the inversion process are then used to predict future coastal evolution on the basis of past historical changes. The data required are charts showing the historical changes in coastline position. By way of validation, the model is applied to a region on the east coast of the United Kingdom where a 12 year forecast is made and compared against recent aerial survey data. The results are encouraging and suggest that the method has a predictive capability, suitable for strategic studies of regional shoreline evolution.