闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测与分析

基于多期次遥感影像数据,应用图像差值法、光谱特征差异法、波段替换法对闽江南北港进行冲淤变迁遥感动态监测,综合分析冲淤变迁剧烈程度可划分为3个区间,依次是南港上段,变迁最大,其次是南港下段和北港,系人为因素引起。运用遥感解译分析其变迁情况,具有高效、准确等动态监测优势,为闽江综合整治提供科学依据。     

如东县紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤影响

在放射性核素210Pb测年分析的基础上,综合运用沉积物粒度、沉降板测量及遥感影像解译等方法,对如东县紫菜养殖前后潮滩沉积环境尤其是潮滩地貌的冲淤变化进行了初步探讨.研究结果表明:在以年计算的长时间尺度上,紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤不会产生明显影响,紫菜养殖区沉积物的沉积速率符合自然状况下沉积物的沉积速率,这一变化规律与紫菜养殖区沉积物粒径变化规律相一致.但在紫菜养殖期间,由于网帘、竹竿的架设及紫菜对水动力的阻滞作用,会大大加速该区域潮滩的沉积,此期间紫菜养殖区呈淤积状态;而一旦进入非紫菜养殖期间,潮滩在水动力作用的冲刷下又将恢复到原来的自然状态,滩面保持冲淤平衡,这一变化规律与沉降板泥沙厚度测量及遥感影像分析结果互为印证.因此,潮滩紫菜养殖本身并不会对养殖区潮滩地貌的冲淤变化产生明显的影响,但养殖紫菜期间所引起的频繁人类活动,在一定程度上会加速该区域低潮滩的侵蚀.     

多波束测深系统及其比测试验

多波束测深系统可同时采集多个测点水深,以条带方式对水下地形进行全覆盖测量,由后处理软件(CARIS软件)制作各种比例尺的水下地形图,特别是大比例尺1∶500、1∶1000,可方便地进行新老测图对比,计算冲淤量。整个系统从野外数据采集到室内成图全过程真正实现了自动化和数字化。由于多波束测深系统具有实时监测功能,可以现场监视水下地物地貌的细微变化,因而在堤防安全、溃口、崩岸监测及水下物体摸探打捞等方面具有重要作用。     

多波束测控系统及其比测试验

多波束测深系统可同时采集多个测点水深，以条带方式对水下地形进行全覆盖测量，由后处理软件（CARIS软件）制作各种比例尺的水下地形图，特别是大比例尺1：500、1：1000，可方便地进行新老测图对比，计算冲淤量。整个系统从野外数据采集到室内成图全过程真正实现了自动化和数字化，由于多波束测深系统具有实时监测功能，可以现场监视水下地物地貌的细微变化，因而在进防安全、溃口、崩岩监测及水下物体摸探打捞等方面具有重要作用。     

北部湾广西海岸带地质环境综合监测进展及成果

广西沿海地处我国东南沉陷地震带,地震活动比较活跃,热带气旋影响频繁,地质环境和灾害风险性问题日益突出,但缺乏有效的海陆联测手段和长期监测资料。通过综合物探、地质取样、海水取样及海流剖面测量等综合技术手段,首次在北部湾广西近岸进行了5年次的海洋地质环境综合监测,对地形、地层、沉积物、矿物、重金属以及水质要素等进行了分析和评价。结果显示: 广西海岸带环境要素时空变化较大,滩面平衡点摆动,冲淤变化较大; 海水污染物主要是营养盐、石油类和部分重金属; 局部岸段人为改造明显,水质总体趋好与加大环境治理力度有关; 海岸脆弱性较高,灾害的突发性风险增加,需要进一步加强监测工作。     

蒋家沙风电场区地形变化影响因素

运用Kriging插值法构建蒋家沙风电场区建设前和建设后3期（2015年、2018年和2021年）水下地形三维模型。通过年际时间尺度的对比分析发现：风电场建设后，蒋家沙区域潮滩变低，范围扩大，地形趋于平坦；潮沟淤浅并向东北退移，范围缩小。2015—2018、2018—2021、2015—2021统计数据显示，3年间平均冲淤速率由-3.77 cm/a变为21.14 cm/a，6年间平均冲淤速率为8.18 cm/a。地形变化表现为建设后初期略有冲刷，此后强势回淤，总体处于弱淤积状态，该地形变化主要与辐射沙脊群区域沉积动力相关。根据2014—2019年区域余流流向数据，总体上看，泥沙的输运方向在近潮滩区域均指向潮滩方向，离潮滩区域以向东北输运为主；6年间潮滩范围逐渐扩大，泥沙向深槽输运，东部潮沟萎缩，持续向东北退移。在物源锐减和海平面逐年上升的背景下，研究区地形将长期处于弱淤积状态且淤积呈减缓趋势，风电场建设是该区域短周期内局部地形改造的主要因素之一。     

近三十年长江口横沙岛潮滩湿地地貌演变对河口工程的响应

由于人类活动的不断加剧和入海泥沙的日益减少,我国部分河口潮滩湿地已面临严重的侵蚀退化风险,给沿岸城市发展带来巨大威胁,实现河口潮滩湿地的科学管理和合理利用极为紧迫。本研究利用1990—2017年多期长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程前后区域海图地形数据,使用ArcGIS地理配准、等深线数字化、数字高程模型建立和叠加分析等功能分析长江口横沙岛潮滩湿地地貌、等深线形态与地形冲刷-淤积厚度的时空变化过程。研究结果表明,长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施,改变了横沙岛潮滩湿地周边水域的水文泥沙动力条件,使得地貌冲淤时空特征发生变化：1）深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施极大地推动了特征等深线的向外延伸,其中0、2和5 m等深线包络面积年均最大增长率（2009—2013年）分别是工程前（1990—1998年）的42.13、280.73和235.65倍,0~1、1~2、2~3、3~4及4~5 m等深线包络体积整体呈现1990—1998年、1998—2009年、2009—2013年增加,2013—2017年较为明显减少,潮滩湿地"长高不长大"的趋势;2）冲刷-淤积频率特征表现为工程前微淤（1990—1998年）、工程后微淤（1998—2009年）、淤积增加明显（2009—2013年）及微冲（2013—2017年）,长江入海泥沙通量的减少对2 m等深线以深区域的潮滩发育可能产生一定影响。     

基于弱光栅技术的地面沉降自动化监测系统

光纤监测技术具有分布式、精度高等特点,在地面沉降监测中具有独特优势。但受限于监测成本较高与监测环境复杂,目前地面沉降光纤监测多通过人工采集数据,限制了在特殊环境变化情况下地面沉降的实时信息获取。文章在地面沉降钻孔全断面光纤监测技术的基础上,设计并建立了基于弱光栅技术的地面沉降自动化监测系统。该监测系统利用弱反射光栅、时分复用、物联网和数据库等技术,通过4G无线通信手段实现了地面沉降在线自动化监测和远程数据实时采集,并通过客户端系统软件实现数据的存储、查询和分析。将其应用到衡水地区地面沉降监测中,结果表明:钻孔内土层压缩变形主要发生在以黏性土为主的隔水层（Ad2、Ad3、Ad4）;受季节性地下水开采的影响,钻孔100～400 m深度范围内砂土含水层存在波动变化,在监测期内,冬季略回弹,随后春季地下水开采量增大,地下水位下降,土层呈现压缩趋势。监测结果验证了该系统的可行性与准确性,使得整个地面沉降监测流程趋于自动化、规范化和低成本化,具有广泛的应用前景。     

探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测及其在地震地质研究中应用

为提高首都北京的地质安全,在探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测在地震地质研究中应用思路方法的基础上,制定首都圈地区深孔地应力测量与实时监测总体规划,通过不同关键构造部位深孔地应力测量、实时监测以及测量监测结果的对比分析,揭示首都圈地区地壳浅表层现今地应力环境,捕捉中强地震发生的地应力前兆异常。平谷地应力实时监测台站全程记录了2011年3月11日日本9.0级大地震及其前后地应力大小和地下水位相对变化,尤其是大地震发生的前兆应力变化,为地震地质研究积累了宝贵的数据。通过首都圈地区不同关键构造部位地应力测量与实时监测数据的对比分析及2012年和2013年唐山及其周围地区地震发震背景的综合研究,发现唐山—滦县—昌黎一带,尤其是昌黎地区,现今构造活动异常,需要重点关注其未来发展趋势。     

潮滩表层沉积物磁性特征的季节性变化及其对沉积动力作用的响应:以杭州湾北岸为例

根据2004年9月—2005年8月杭州湾北岸中潮滩固定观测点重复采集的表层沉积物的磁学参数和粒度分析,探讨了研究区域潮滩沉积物磁学性质的季节性变化及其对沉积动力的响应。 结果表明, 该观测点潮滩沉积物磁学参数存在显著的月际变化,2004年12月底—2005年5月上旬的半年中,SIRM、χARM、χfd%、χARM/χ、χARM/SIRM等参数出现高值,指示了沉积物中含有较多的细晶粒亚铁磁性矿物,对应于潮滩淤积时段和较细的沉积物粒级组成,其余各月上述磁参数值较低,对应于潮滩沉积物较粗的侵蚀期。上述结果表明,沉积物的磁性特征可以很好地反映潮滩冲淤过程中沉积动力的变化。     

华南红树林海岸生物地貌过程研究

红树林生物地貌过程是全球变化海岸带陆海相互作用研究重点内容之一。本文以海南东寨港林市村,广东廉江高桥镇凤地村和车板镇那腮村以及广东深圳福田和锦绣中华3个半定位试验区有关红树林群落结构、潮汐动力、沉积特征和地貌特征的调查资料为基础,探讨红树林生物地貌过程的生物学基础,沉积地貌表现,红树林生态系对人类活动和海平面上升的响应。     

江苏中部淤泥质潮滩潮汐层理成因机理和风暴沉积判别标志

通过对江苏中部淤泥质潮滩潮汐纹层发育过程的实地观测,以及对所采样品在室内进行的落淤量的计算与颗粒的粒度、磨圆度分析等,揭示出江苏中部海岸淤泥质潮滩沉积中的潮汐层理的成因机理:毫米级薄砂泥互层层理为半日潮的产物,厘米级厚的厚砂泥互层层理为半月天文潮的产物。此外,通过对9711号台风引致的风暴潮影响前后的滩面进行了现场观测,发现江苏中部淤泥质潮滩上部存在一个即使在风暴潮期间也不发生侵蚀的地带。该带的风暴沉积与正常的潮滩沉积比较,具有粒度较粗,分选较差,磨圆稍好,递变现象明显,平行层理或波状交错层理发育比较典型的特征。     

江苏中部潮滩长期演变规律及其受米草生长影响

在江苏盐城川东港南侧潮滩设置了一系列水准桩,使用滩面高程观测仪对滩面高程进行7 a（2012年10月—2018年11月）的逐月现场观测,结合遥感资料获取米草前缘位置变化,探究淤泥质潮滩中长期演变规律及米草生长在潮滩地貌演变中的作用。结果表明:高滩区域地下过程（土体膨胀、压缩等）对滩面变化起控制作用;盐沼区米草生长促进滩面沉积,随米草前缘向海生长,盐沼中部区域年增长率降低,靠近米草前缘区域滩面年淤积量增加,但米草向海推进对光滩区域演变影响小;潮滩剖面自陆向海依次可分为基本稳定带、快速淤积带、基本稳定带、快速冲刷带,潮间带中部坡度逐步增大;滩涂面积保有量在2012—2018年观测时段内逐年降低。     

台风风暴潮影响下潮滩沉积动力模拟初探--以江苏如东海岸为例

以江苏如东潮滩为研究区,采用沉积动力学垂向二维概念模型来模拟正常天气和台风期间潮滩沉积的空间分布特征,探讨台风风暴潮对潮滩正常沉积层序的改造作用.模拟结果表明,在涨落潮时间-流速对称特征明显的如东海岸,潮汐作用使潮滩沉积呈显著的分带性,且剖面形态向“双凸形”演化,两个“凸点”分别位于平均高潮位和平均低潮位附近.在台风期间风暴增水效应下,开边界悬沙浓度差异将导致潮滩冲淤和沉积分布格局的变化,潮上带和潮间带上部均堆积泥质沉积物,潮间带中下部在风暴过程中普遍遭受不同程度的砂质沉积物侵蚀或之后堆积泥质沉积物,在沉积层序中形成风暴冲刷面.因此,潮滩的风暴沉积记录存在于潮间带上部或更高部位.以此模型为基础,可进一步综合考虑极浅水边界层水动力结构、沉积物粒度分布变化、波-流联合作用、台风降水、互花米草等生物活动、潮沟摆动及人工围垦等因素,从而建立风暴事件在沉积层序中的时间序列,更好地解译沉积记录中的古环境信息.     

潮间带盐沼植物对海岸沉积动力过程影响的研究进展

根据已有文献归纳出盐沼植物对水动力、悬沙运动、沉积、地貌影响研究已取得的进展，包括：①单位距离盐沼中波能的损失可为相邻光滩的数倍至数十倍；波浪传入互花米草盐沼20~30 m后，波能可全部损失；②盐沼植物可使潮流流速降低一个数量级；当植冠被淹没后，垂向流速剖面在植冠附近出现转折；③当植冠被淹没后，垂向上植冠层内的紊动强度趋于一致且明显低于植冠层以上；互花米草盐沼中的紊动强度可比相邻光滩低1~2个数量级；④盐沼植物通过2种机制影响悬沙的运动：其一是降低水体紊动，从而促进悬沙的沉降并遏制滩面沉积物再悬浮；其二是茎叶对悬沙的直接黏附。这两种机制可使盐沼中的悬沙浓度比相邻光滩低一半以上；⑤植物对细颗粒悬沙的促淤作用导致盐沼中的底床滩面沉积物细化；⑥盐沼中的垂向沉积速率可比光滩高7~8倍；盐沼中波痕和侵蚀坑等微地貌不易发育，滩面平整化；与光滩上频繁发生的冲淤交替相比，盐沼中通常只淤不冲，滩面稳定性较高；⑦植物对上述沉积动力过程的影响程度与植物的高度、密度、盖度等生态参数密切相关，因此，不同的植物种类对沉积动力过程的影响往往存在显著差异。在此基础上，展望了今后该领域研究进一步加强的几个方面。 [HT5H]关〓键〓词：[HT5K] [HT5H]中图分类号:〓〓〓文献标识码：A[HT5SS][HK]     

开敞式潮滩-潮沟系统发育演变动力机制——Ⅱ.潮汐作用

为研究潮汐作用下潮沟网络形成、演变规律,结合江苏沿海粉砂淤泥质潮滩实际情况,建立试验室物理模型,模拟具有一定坡度的潮滩在潮汐作用下的地形演变,分析了潮沟发育演变中的水沙运动规律,研究了潮差对于潮沟发育的影响。研究表明,潮沟发育过程受到床面坡度变化的影响,坡度均一的潮滩上,潮沟系统通过相邻小潮沟相互连接而形成,没有明显的潮沟头部溯源侵蚀现象;在潮汐作用下,涨潮初期和落潮后期水流流速较快,泥沙运动主要出现在这一阶段,在潮滩中部泥沙运动最为剧烈;潮差对于潮沟系统形态和结构的影响较小,潮滩排水路径长度与子流域面积呈幂函数分布,潮差越大则潮沟系统越早达到动态平衡,且具有更大的拓宽潮沟的作用。     

分汊河流江心洲洲头冲淤概化模型

分汊河流的江心洲洲头是分汊河段分水分沙和泥沙冲淤的动态区域,其冲淤过程受来水来沙和地形条件变化呈现冲淤交替。通过几何概化洲头的浅滩逆坡和侧向顺坡,考虑逆坡促淤和顺坡分沙作用,建立洲头浅滩的推移质冲淤的概化模型,推导洲头由淤积转向冲刷的临界流量表达式。上游来流量增加,洲头淤积速率先增加到最大值后逐渐减少,直至达到临界流量,再转向冲刷。洲头淤积速率与上游水面纵比降和床沙粒径成正比,与浅滩逆坡、侧向水面比降与顺坡成反比。若其他条件相同,洲头浅滩形状越不对称和上游来沙量越小,越有利于冲刷。模型预测武汉河段天兴洲的临界流量范围与水文观测值较为接近,对其出现超过某个大临界流量仍出现淤积的特殊性,给出的新解释是天兴洲洲头的整治工程使得在大流量条件下洲头抵抗冲刷和阻挡作用促进泥沙淤积。     

基于RS与GIS的南汇东滩围垦研究

RS和GIS技术是滩涂围垦监测最经济和有效的方法之一。本文基于1983年以来多期遥感影像,解译出了不同时期人工岸线的位置,在此基础上利用GIS技术分析了近30年来南汇东滩的围垦过程及其与滩涂淤涨速率的关系。结果表明,近30年来南汇东滩的围垦过程呈现＂由慢至快＂的发展趋势,经历了＂缓慢—稳步—高速＂三个发展阶段：（1）1983～1995年年均围垦速率约1.23km2/a,圈围速率较小;（2）1995～2000年为7.95km2/a,围垦速率处于稳步增长阶段;（3）2002～2005年为35.27km2/a,是围垦速率最大的阶段。2002年以前,围垦速率与滩涂淤涨速率基本一致,2002年之后,围垦速率远大于滩涂淤涨速率。本文认为8km2/a是南汇东滩适宜的围垦速度。2002年之后南汇东滩的快速围垦并没有导致上海整体滩涂面积的减少,围垦可不囿于局部滩涂面积的稳定,以全市总体滩涂面积和湿地水平的动态平衡,可为滩涂资源开发利用提供现实选择。     

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩沉积组合及其对储集层的控制作用

基于前人研究成果, 综合四川盆地龙王庙组野外露头、钻测井、岩心及薄片等资料, 对龙王庙组的岩石类型、沉积亚相和岩石物性进行了详细的分析, 探讨了龙王庙组颗粒滩沉积组合的特征、分布规律及其对储集层发育的控制作用。结果表明： （1）四川盆地龙王庙组可以识别出4种主要的岩石类型, 垂向上主要发育3种与颗粒滩相关的水体向上变浅的沉积组合： 多期颗粒滩垂向叠置、颗粒滩—台坪（混积潮坪）、滩间海—颗粒滩（—台坪）;（2）颗粒滩沉积组合分布受控于古地貌和海平面升降;平面分布主要受控于古地貌, 多期颗粒滩垂向叠置组合主要发育在川中地区, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合主要发育在川北、川西南地区, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合主要发育在川东、川东南地区;垂向分布主要受控于海平面升降, 与所处层序地层的位置有密切关系, 滩间海—颗粒滩组合多发育于层序中下部, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）, 多期颗粒滩垂向叠置组合发育于层序中上部;（3）多期颗粒滩垂向叠置组合最有利于储集层发育, 其次是颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合储集层物性较差。