基于TM图像的潮滩表层沉积物含水量推算模型研究——以江苏辐射沙洲区为例

潮滩表层沉积物含水量是反映潮滩与潮水周期性作用并指示潮滩高程的重要指标,了解潮滩表层沉积物含水量是开发利用潮滩资源的重要工作之一。以江苏辐射沙洲为例,在对应于2000年4月的TM遥感图像成像时潮位特征的潮汐周期时,测量了两条断面的表层沉积物含水量,然后通过对辐射沙洲TM遥感图像的多种处理及其比较,找出了TM图像与潮滩表层沉积物含水量的相关系数绝对值最高的数字图像处理方法,然后再进行傅立叶变换等处理,并推算出可决系数较高的表层沉积物含水量推算模型。     

浙江瓯江口南岸潮滩相带的时空变化

瓯江口南岸潮滩可分为三个沉积地貌相带：高潮滩物质由砂、泥混合沉积组成，沿岸沙堤增长；中潮滩物质以砂质为主，坑、洼地貌遍布，滩脊发育，是潮滩中最活跃，对水动力条件反映最敏感的相带；低潮滩物质由泥质组成，滩面平缓，是稳定的淤积带。潮滩相带的沉积物、地貌特征具有明显的时空变化，瓯江入海的水沙对瓯江口南岸潮滩演变产生明显的影响。     

黄河三角洲潮滩潮沟近期变化遥感监测

作者选用1986年和2001年两个时相的Landsat TM/ETM+影像,结合遥感、地理信息系统 (GIS) 和分形理论研究了黄河三角洲典型河口岸段潮滩潮沟的发育演变。结果表明：近15年来,挑河口~106站和现行水河口(1976~1996年黄河入海口,下同)~甜水沟岸段分维值D增大,呈顺向演替;其余岸段分维值均减小,表现为逆向演替。人工围垦挤占了大面积潮滩,人工岸线不断向海扩展,其最大推进速率达0.8 km/yr;同时,潮沟长度缩短,最严重的岸段每年减少14.9 km。通过分析表明,人类活动已成为影响三角洲潮滩发育的重要因子,其导致整个三角洲的潮滩体系严重退化,自然形成的潮沟时空谱系不复存在;另外,发育时间长短、入海泥沙、海浪和潮流对潮滩发育演变亦非常重要。目前,黄河三角洲潮滩可分为河口滩、潮控滩、浪控滩和人控滩4大类型。     

南黄海辐射沙洲邻近海域表层悬浮颗粒物浓度遥感反演

利用2003年春、秋季南黄海辐射沙洲邻近海域水体表观光谱测量与同步水体取样数据,分析该海域不同季节表层水体遥感反射率光谱响应特性。结合常用水色传感器波段光谱响应模拟,建立春、秋季表层水体总悬浮颗粒物浓度(TSM)与悬浮泥沙浓度(SSC)的最适单波段、双波段(波段比值)和3波段统计反演模式。结果表明,不同季节水体上述3类算法的最优波段均不相同,欲寻求适合所有季节水体的统一反演算法,仅能选择次优波段。通过比较,3种不同反演模式中三波段模式更适于反演近岸水体悬浮颗粒物浓度。     

近20年中国耕地复种指数的时空变化

多熟种植是中国重要的种植制度,对保障国家食物安全和促进农村经济发展有十分重要的意义。复种指数受自然条件和农村社会状况的影响处于不断变化之中,及时获取其变化信息是国家食物安全评估和农业发展科学决策的基础。近年来对食物安全的研究集中于耕地面积变化的影响,对复种指数变化及其影响的研究较少。作物种植面积和复种指数变化的估计一直以行政区划为单元的统计数据为基础,但获得这些数据费时费力,时效性和可靠性都比较差,更缺乏准确的空间和时间变化信息。卫星遥感是探测大尺度土地覆被格局实时变化的最有效手段,因此可以作为获取全国和区域尺度作物复种指数变化信息的重要途径。作者应用多时相NOAA/AVHRR遥感观测数据和峰值特征点检测法提取全国尺度的复种指数,并分析其从20世纪80年代初到90年代末的变化。结果表明全国复种指数整体增加,但在珠江三角洲、长江中下游、四川盆地丘陵山地以及山东丘陵等地区有所降低。复种指数下降的耕地占全国总面积15%左右。在四川盆地和黄淮海区,复种指数在平原地区有所增加或保持稳定,下降多发生在丘陵山地,但在长江中下游和华南精耕细作地区出现复种指数降低的趋势。     

甘肃省2004-2009年土地沙漠化时空变化分析

基于遥感和GIS技术,选取2004年和2009年的TM和ETM遥感数据,并辅以甘肃省地形图及其他资料,通过野外调查和人机交互解译,采用转移矩阵分析研究甘肃省沙漠化土地面积、程度、类型变化及区域分异,并对其变化因素进行了分析.结果表明,总体上甘肃省沙漠化土地面积在减少,沙漠化程度在减轻,土地沙漠化呈现逆转的态势,但玛曲县沙漠化土地面积有所增加.一方面是由于气候变化和降水减少,导致黄河河道来水量减少,河道滩地裸露,原来的水域变化为固定沙地;另一方面是由于过度放牧,使大面积的非沙漠化土地变为流动、固定、半固定沙地,导致沙漠化进一步加剧.     

2000-2012年中国北方海岸线时空变化分析

利用遥感和GIS 技术获取了中国北方“三省一市”2000 年、2005 年、2008 年、2010年、2011 年与2012 年共6 期大陆海岸线的时空分布情况;采用网格法计算了各个时期海岸线的分形维数;分析了海岸线时空变化特征、海岸线长度变化与分形维数变化之间的关系,以及海岸线动态变化的原因。2000-2012 年,研究区海岸线长度持续增加,总共增加了637.95km,年均增加53.16 km。从区域上看,以天津市与河北省所在的渤海湾区域海岸线变化最强烈;从时间过程上看,2008 年后海岸线长度进入快速增长时期,其中2010-2011 年是海岸线长度变化最剧烈的时期,变化强度为2.49%。2000-2012 年研究区海岸线的分形维数不断增大,其中渤海湾区域海岸线分形维数变化最剧烈;历史海岸线的长度与分形维数之间存在较好的线性关系,相关系数为0.9962;通过对大量海岸线动态引起的整体海岸线长度变化与分形维数变化的统计分析研究表明,在大多数情况下,局部海岸线长度增大(或缩减) 会导致整体海岸线分形维数增大(或减小),并且呈正比例变化。从2000-2012 年各时段海岸线动态对应的各类沿海工程的面积汇总情况来看,港口建设、渔业设施建设以及盐场建设分别占前三位,人类工程建设是中国北方海岸线变化最主要原因;与人类活动影响相比,自然变化如河口淤积与侵蚀对海岸线影响比较小。     

苏北岸外辐射沙洲王港西洋潮流通道稳定性研究*

在粉砂淤泥海岸,利用潮流通道建港,稳定性是一个首要问题。该文首先分析了西洋潮流通道的环境背景,然后根据实测资料,利用多种方法,包括地理息信系统、遥感研究、沉积物粒度、矿物、微体及水文泥沙资料分析等对西洋的稳定性作了综合研究,认为,西洋通道特别是其西水道是一条稳定性好的潮流通道。     

南京市热岛效应变化时空特征及其与土地利用变化的关系

利用遥感数据和气象统计数据分析自1985年以来南京市热岛效应变化的时空特征及其与土地利用变化的关系。结果表明:自1985年以来,南京市热岛效应强度和范围在增长。南京市的年均温逐年上升,与郊区六合县的温差呈上升趋势;南京市建成区内4级热岛效应面积增加了107.88km²。热岛效应增长在空间上存在差异,大厂>雨花台>市辖区>栖霞>浦口>江宁。南京市土地利用变化的结果使得热岛效应空间分布更广泛,城镇居民点及工矿用地利用强度变化最大的地方即城市热岛效应增加最多的地方,两者在空间上具有很好的吻合;而和城镇居民点及工矿用地的扩展规模没有很好的空间相关性。     

基于影像间潮滩地形修正的海岸线监测研究——以黄河三角洲为例

针对潮滩环境中潮汐和坡度变化对海岸线变化监测的影响,提出一种通过两景影像计算潮滩坡降进而准确获得海岸线的方法,并利用坡降值估算潮滩体积。以岸线变化较剧烈的黄河三角洲南部的甜水沟口至小清河口的粉砂淤泥质潮滩为例进行应用研究。结合遥感影像、实测固定断面数据和水深测量数据分析表明,影像间的潮差对坡降估算值虽有较大影响,但选择合适潮位估算潮滩坡降是可行的,估算坡降的最小相对误差可达0.2%,均方根误差小于实测坡降一个数量级。1973-2009 年甜水沟口至小清河口14 个年份的岸线变化分析显示,黄河改道对本区的直接淤积影响在甜水沟向南3 km范围内,最大淤积区位于甜水沟口附近,年均淤积率31 m/a,而后在1989-2002 年海区南部出现较大幅度淤积,主要为黄河入海水沙直接或间接淤积造成的;研究时段内岸滩总体演化趋势为蚀退,最大年均蚀退速率51 m/a,黄河改道造成的海洋动力变化是影响本区海岸冲刷的主要因素。验证表明,本文方法计算的潮滩体积用于指示海滩冲淤变迁是合理可行的。     

黄河三角洲潮滩沉积物磁性特征与沉积环境分析

环境磁学方法作为沉积记录研究的重要手段,已在黄土、湖泊和陆架沉积物中得到广泛应用,但将此方法应用于潮滩沉积环境的研究并不多。因此,通过测量黄河三角洲潮滩YDZ1柱样沉积物磁学和粒度参数,结合AMS14C测年数据,对末次冰盛期后黄河三角洲潮滩沉积物磁性特征与沉积环境进行分析。结果表明:以假单畴(PSD)~多畴(MD)晶粒为主的亚铁磁性矿物主导了潮滩沉积物的磁性特征,磁学参数中的χARM,χARM/SIRM和χARM/χ可视为粘土(4μm)或细粒级组分(32μm)含量的代用指标。潮滩沉积相序自上而下为泛滥平原相、河流相、三角洲前缘相、浅海相、潮坪相和河流相,沉积环境表现为强(陆相)、弱(海相)、强(陆相)的演变过程。     

渤海滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附特征

为了研究滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附作用,根据渤海天津段滩涂湿地沉积物的结构和组成,选择代表性沉积物提取胶体,对胶体的粒径、ζ电位、电泳淌度进行了表征,系统测定胶体对可溶性油吸附的动力学曲线和吸附等温线。结果表明,滩涂湿地沉积物胶体平均粒径为345.04nm;ζ电位、淌度中值分别为-0.47mV、-0.03μs-1V-1cm;交换吸附动力学模式适用于滩涂沉积物胶体对可溶性油的吸附作用,其吸附平衡时间约为20~24h,胶体对可溶性油吸附速率常数为9.434L/(g·h);胶体对可溶性油的等温吸附线为直线型,当水相中石油烃浓度低于某一值时,胶体不但不吸附溶液中的石油烃,反而使胶体中的残留石油烃释放出来。     

黄河三角洲潮滩潮沟近期变化遥感监测

Integrating remote sensing, geographic information system (GIS) and fractal theory, change characteristics of tidal flats and tidal creeks in the Huanghe (Yellow) River Delta over the period of 1986-2001 were discussed. The results show that evolutions of tidal fiats throughout the Huanghe River Delta are influenced by various factors, and that progressive succession and regression of tidal flats concur in different coastal segments of the delta. Human activities have played an increasingly important role in the succession process of tidal flats. Due to land reclamation in coastal zones of the delta in the last 15 years, lots of tidal flats were occupied, the artificial coastline migrated seaward (the maximum change rate was 0.8 kmyr^-1) and tidal creeks became sparser (the highest decreasing rate of length of tidal creeks was 14.9 kmyr^-1). Except for two coastal segments from the Tiaohe Estuary to the 106 Station and from the south of the Huanghe River mouth to the north of the Xiaodao River Estuary,fractal dimension values of tidal creeks in the remaining coastal segments of the delta decreased. In addition, the time dimension, sediment fluxes into the sea, waves and tidal-currents have profound influences on the evolution process of tidal flats. Four types of tidal flats-river-dominated tidal flats,tide-dominated tidal flats, wave-dominated tidal flats and man-dominated tidal flats can be identified.Owing to the intensification of human activities in coastal zones of the delta, man-dominated tidal flats have become the main kind of tidal flats.     

长江口拦门沙河段潮滩表层沉积物分布特征

基于2005年7月及2007年5月在长江订拦门沙河段崇明东滩、横沙东滩(浅滩)、九段沙以及南汇边滩等四大潮滩的水下滩地采集的大面积、高密度表层沉积物以及实测水文资料,对拦门沙河段潮滩表层沉积物颗粒度、参数、组成、类型以及分布特征进行分析,并在此基础上探讨影响沉积物分布的主要动力因子.结果表明:长江河口四大潮滩表层沉积物主要由砂、粉砂质砂和粘土质粉砂三种类型组成.沉积物中值粒径分布比较复杂,介于2.5～8ψ之间;沉积物分选系数集中于1～2左右,其分布与中值粒径具有一致性,其中物质组成相对较粗的颗粒分选性较好而较细的颗粒分选性较差:偏态与峰态跨度较大,分别介于0.1-0.8与1-4不等.崇明东滩、横沙东滩(浅滩)和九段沙的沉积物分选系数、偏态和峰态的分布具有一致性,三者相关性较强;南汇边滩的沉积物分选性、偏态及峰态值则因南滩与东滩所处位置差异而有较大差别.此外,河口潮滩表层沉积物分布显示泥沙输移的结果,其主要水动力因子包括潮流和波浪控制的泥沙输移:在受落潮优势流作用的地区普遍粗于涨潮优势流作用的地区;在波浪动力强、波能释放的地区沉积物普遍较粗且分选性较好:深水航道工程的堵汉、导流、破水波作用明显,使得导堤两侧的表层沉积物粒度出现粗细分布不均的特点.     

新疆城乡建设用地动态变化的时空特征分析

利用20世纪80年代末和90年代末两个时期的LandsatTM卫星影象,运用空间分析和统计分析方法,分析了新疆城乡建设用地变化的时空特征。结果表明:①在这10年的时间里,新疆城乡建设用地扩展明显,其中城镇用地增长迅速。城乡建设用地类型及其结构变化在东疆、南疆和北疆三大区域和县(市)级区域存在明显的差异。②新疆城乡建设用地扩张以占用耕地和草地为主。③新疆城乡建设用地变化驱动因素主要是人口增长、国民经济的增长、第三产业的发展。     

南黄海辐射沙脊群里磕脚11DT02孔沉积相分析及环境演化

11DT02孔位于南黄海辐射沙脊群东北部里磕脚沙脊南坡,通过沉积相分析、粒度统计,结合年代地层数据,重建晚更新世以来里磕脚沙脊的长周期环境演化,分析沙脊成因、厘定沙脊发育年代。研究表明:里磕脚沙脊从下至上由潮滩相、硬黏土相、潮滩相和潮流沙脊相组成。潮流沙脊和潮滩由粉砂、细砂和少量黏土组成,两者均成正偏态分布。潮流沙脊和潮滩在概率累积曲线上分别表现为三段式和四段式分布,以跳跃次总体为主,并呈双跳跃特点。研究区晚更新世经历海平面下降发育潮滩环境,到完全暴露形成标志性的“硬黏土”层;全新世初期经历海侵,研究区复又开始潮滩沉积,随后被海水完全淹没,潮流作用渐强,改造下伏潮滩和“硬黏土”,逐渐堆积成高差最大达30 m的脊槽地形。