潮滩前缘盐沼植被簇团与潮沟系统演变相互作用研究

潮滩前缘盐沼植被簇团可以通过改变水动力及泥沙运动等过程影响潮沟系统的地形地貌,而潮沟系统的地形特征也会影响盐沼簇团的生长、扩张与侵蚀,但对盐沼簇团与潮沟系统地貌演变的相互作用机制尚缺乏认识。针对这一问题,本文构建了考虑盐沼植被动态演变的潮滩生物动力地貌耦合模型,模拟了盐沼植被簇团生长扩张与潮沟系统地貌演变过程,分析了不同初始数量的盐沼植被簇团与潮沟系统的空间格局及形态参数间的双向反馈。结果表明,潮沟先迅速向海陆两侧延伸,后发育出大量分汊;盐沼簇团向周边扩张后未被潮沟切割区域逐渐连成片。少量盐沼簇团能够增加潮沟密度,促进边缘冲刷式潮沟系统的发育。潮沟的走向受盐沼簇团分布位置及数量的影响,多个盐沼植被簇团间的水流集中比单个簇团的边缘水流冲刷更易形成潮沟。在盐沼植被簇团与潮沟系统共同发育初期,潮沟系统发育受盐沼植被簇团的促进作用较大,后期潮沟内比簇团边缘更易形成水流汇聚,盐沼簇团的影响逐渐由促进作用转为稳定作用。此外,潮沟的存在限制了盐沼植被的横向扩散,切割了盐沼植被簇团,影响盐沼植被的空间分布格局。本研究揭示了盐沼植被簇团与潮沟系统地貌耦合演化机制,可为盐沼潮滩生态系统保护修复提供科学依据。     

崇明岛南侧盐沼潮滩消能状态研究

沿海盐沼潮滩可以有效降低波浪高度,耗散波浪能量,在海岸防护和沿海城市安全中扮演着重要角色。以长江河口崇明岛南侧盐沼潮滩为对象,基于不同潮间带实测波浪变化数据,采用波能衰减模型对波浪横向沿潮滩衰减状态进行定量分析,由此探讨波浪衰减主控要素。结果表明:波浪沿盐沼潮滩向岸传播过程中,波高以及波能大幅下降,其中光滩—芦苇前部区域波能平均下降19%,芦苇区域波能平均下降71%,有植被覆盖区域对波浪的衰减效应更为显著。同时,水深、入射波高及阻力是影响盐沼潮滩波浪衰减的主要因素,波浪衰减强度随水深增大而减小,入射波高增加以及阻力的增大而增强。     

风暴潮对海岸环境的影响

风暴潮以它强大的作用力使沿岸的地质环境发生重大变化。在这些变化中，有使地质环境向不利于人类生产和生活方向发展的变化，如：破坏沿岸设施、发生海岸的蚀退、造成大面积海水入侵和土地的盐碱化等。同时也应看到，风暴潮的到来，使周围环境发生的另一类变化：环境的清洁、带来充足的水资源及对地下卤水资源的补充等。     

江苏海岸王港地区盐沼植被变化的TM图像分析

通过对2002~2003年度3个时相的Landsat TM图像进行监督分类处理,研究了盐沼植被的分布和变化。结果表明,目前盐蒿和大米草(Spartina anglica)占据的面积很小,年际变化不大,由于滩涂围垦的影响其面积还在进一步缩小。互花米草(Spartina alterniflora)成为优势种,占据了大部分的盐沼面积,向海蔓延显著,扩张的趋势还在持续,其覆盖面积的年增长速率可达18%。     

辐射应力在黄河三角洲近岸波浪和潮汐风暴潮相互作用中的影响

基于考虑辐射应力机制的近岸高分辨率的波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合数值模式 ,研究了辐射应力在黄河三角洲胜利油田近岸海域波浪和潮汐风暴潮相互作用过程中对水位的影响 ,并与两个中等强度天气过程引发的实测水位过程进行比较。结果表明 ,考虑辐射应力机制的波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合模式模拟的结果与实测更接近 ,特别在极值增水位处吻合很好。对本研究的中等强度天气过程 ,辐射应力可增水 40cm ,在黄河三角洲近岸区有 2 0cm以上最大增水区域 ,这在工程上非常重要。可以预见 ,对引发黄河三角洲沿岸强增水的台风及强寒潮过程 ,辐射应力对增水的影响会更明显。本研究结果表明 ,在实际工程应用中 ,应采用波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合数值模式。     

东海风暴潮与天文潮的非线性相互作用

中国东海的风暴潮具有明显的周期性波动。凤暴潮除了决定于风应力和长波效应外,还受到天文潮与风暴潮相互作用的影响。本文利用一个二维数值模式对天文潮与风暴潮相互作用的水位进行了模拟。我们选取了8114号台风加以计算。计算结果与实测资料基本相符,由此说明水位曲线中的潮周期波动主要是由于天文潮与风暴潮之间的非线性相互作用所致。数值实验还表明,如果考虑到天文潮与风暴潮的相互作用可以显著改善水位的预报精度。     

海岸河口高潮滩盐沼边界层沉积动力研究

此项目采用实验（现场、室内）方法研究海岸（河口）高潮滩盐沼泥沙过程 ,即波浪、潮流、海岸盐生植物、细颗粒悬沙和淤泥质底床的相互作用。（１）高潮滩盐沼盐生植物的野外调查 :海岸盐生植物的属种、高度、大小、密度 ;（２）高潮滩盐沼边界层水流结构的现场实验观测 :ａ．潮流水位、流速、紊动的野外现场观测 ;ｂ．波浪衰减的观测 ;（３）高潮滩盐沼细颗粒悬沙浓度的现场观测 ;（４）高潮滩盐沼地区长期、短期细颗粒泥沙堆积和侵蚀速率的现场观测 ;（５）海岸盐生植物作用下波浪、潮流边界层的室内实验研究 ;（６）海岸盐生植物作用下细…     

渤海波浪和潮汐风暴潮相互作用对波浪影响的数值研究

基于依赖波浪成长状态波令的表面风应力，提出了一个波浪和风暴潮潮汐运动相互作用的联合数值模式，实现了第三代波浪模式和三维风暴潮潮汐模式联合作用的数值研究，并结合渤海典型天气个例的研究，给出了渤海波浪和风暴潮潮汐相互作用对波浪影响的机制和大小量级的定量估计。研究表明，对不同天气过程，波浪和风暴潮潮汐相互作用对波浪影响的性质和大小不同；对强寒潮过程，对波浪影响主要由风暴潮所支配波高调制可达1m，在黄河口区一般达0．5m；对弱天气过程，对波浪影响主要由潮所控制，波高调制约在0．2m，联合作用模式给出的结果与实测更吻合。     

山东半岛海岸地貌与波浪、潮汐特征的关系

本文通过山东半岛海岸地貌类型与沿岸波浪、潮汐发生学关系的对比分析,引入浪潮作用指数 K,K=2.5×(H/R),H 为平均波高,R 为平均潮差.K>1时,海岸地貌演变的动力以波浪作用为主,海岸极少发育潮汐叉道和落潮三角洲,但连岛坝发育较好;K<1时,海岸地貌演变的水动力以潮汐作用为主,落潮三角洲、潮汐叉道较发育;K 值接近于1时,发育潟湖等过渡海岸地貌类型.     

广东和广西滨海盐沼遥感调查与分析

滨海盐沼作为重要的湿地生态系统,有极大的社会、经济和生态价值。文章采用多源国产高空间分辨率卫星数据,结合野外现场调查,对广东和广西滨海盐沼开展遥感调查与分析。2019年年底,广东和广西滨海盐沼分布面积分别为1 258.00 hm2和1 450.36 hm2。广东14个沿海市除茂名市外均有滨海盐沼分布,珠海市、江门市、湛江市的分布面积分别为438.89 hm2、331.83 hm2和162.36 hm2,占广东滨海盐沼总面积的34.89%、26.38%和12.91%。广西3个沿海市均有滨海盐沼分布,北海市、防城港市和钦州市的分布面积分别为1 354.87 hm2、49.73 hm2和45.76 hm2,占广西滨海盐沼总面积的93.41%、3.43%和3.16%。广东和广西互花米草分布面积分别为327.96 hm2和1 312.02 hm2。广东海岸带互花米草主要分布在江门市、阳江市、湛江市和潮州市,分布面积分别为179.07 hm2、73.64 hm2、69.72 hm2和5.52 hm2。广东近5年海岸带互花米草面积较为稳定,没有大范围暴发式扩散。广西海岸带互花米草主要分布在北海市和钦州市,分布面积分别为1 309.04 hm2和2.98 hm2。广西海岸带互花米草面积比最早引种时增加了1 311.08 hm2。互花米草在广西北海东海岸、铁山港、廉州湾和大风江口不断扩张,廉州湾的互花米草仍处于种群扩散的暴发期,需加强对互花米草的监测和防控工作。     

A Spatiotemporal Data Model on Relational Databases for Coastal Dynamic Research

Spatiotemporal information is currently among the most significant data used in Geographical Information Systems (GIS), especially for modeling dynamic coastal areas. As the design of the data model is the most fundamental issue for representing spatiotemporal data, this article focuses on the basic solution of how to represent spatial, attribute, and temporal information in an integrated form. By presenting a data model on relational databases, together with an object-oriented model for system development, it is expected to provide both theoretic and technical support to the spatial and temporal analyses in GISs for various applications.     

The state of legislation and policy protecting Australia's mangrove and salt marsh and their ecosystem services

Saline coastal wetlands, such as mangrove and coastal salt marsh, provide many ecosystem services. In Australia, large areas have been lost since European colonization, particularly as a result of drainage, infilling and flood-mitigation works, often starting in the mid-19th century and aimed primarily towards converting land to agricultural, urban or industrial uses. These threats remain ongoing, and will be exacerbated by rapid population growth and climate change in the 21st century. Establishing the effect of wetland loss on the delivery of ecosystem services is confounded by the absence of a nationally consistent approach to mapping wetlands and defining the boundaries of different types of coastal wetland. In addition, climate change and its projected effect on mangrove and salt marsh distribution and ecosystem services is poorly, if at all, acknowledged in existing legislation and policy. Intensifying climate change means that there is little time to be complacent; indeed, there is an urgent need for proper valuation of ecosystem services and explicit recognition of ecosystem services within policy and legislation. Seven actions are identified that could improve protection of coastal wetlands and the ecosystem services they provide, including benchmarking and improving coastal wetland extent and health, reducing complexity and inconsistency in governance arrangements, and facilitating wetland adaptation and ecosystem service delivery using a range of relevant mechanisms. Actions that build upon the momentum to mitigate climate change by sequestering carbon – ‘blue carbon’ – could achieve multiple desirable objectives, including climate-change mitigation and adaptation, floodplain rehabilitation and habitat protection.     

A simple method to determine breaker height and depth for different deepwater wave height/length ratios and sea floor slopes

Existing, easily applicable methods to calculate the depth and height of breaking waves are hampered by two obstacles. First, the breaker depth is usually required to compute its height, and vice versa. Second, the equations take into account either the deepwater height to wavelength ratio or the sea floor slope, but not both. A simple iterative procedure is therefore proposed which incorporates both elements. For fully developed waves breaking over a nearly horizontal bottom, the breaker height and depth are also direct functions of the deepwater wavelength.     

Sedimentation and Boundary Changes of Virginia Salt Marshes

Sediment collections on a mainland fringing marsh, a lagoon marsh and a barrier island fringing marsh were conducted in conjunction with Geographic Information Systems (GIS) analysis of aerial photographs to relate changes in marsh area to sedimentary processes. The island marsh lost 7·2% of its area in 8 years by overwash. The lagoon marsh lost 10·6% of its area over 41 years by recession of marsh edges. The mainland marsh area increased by 8·2% over 50 years, primarily by upland encroachment. Surface sediment was collected monthly at the mainland and lagoon marshes for 1 year to identify changes in the mean grain size, organic content and mass of sediment deposited on sampling plates. Short-term variability in these characteristics obscured seasonal differences. Grain size and monthly sediment accumulation decreased towards the interior of both marshes, while the organic matter content increased. On the lagoon marsh, coarse sediment at creekside stations, as well as grain size contrasts between surface and subsurface sediment, are consistent with erosion evident in GIS analysis. On the mainland marsh, sediment does not vary as much with location or depth, and topography appears stable. Tidal currents appear to be competent to resuspend most particle sizes represented in surface sediment samples, including aggregates, except at the edge of the lagoon site. Decreasing rates of marsh edge change reflect moderation of oceanic processes, while the interior of both lagoon and mainland marshes remained stable throughout the study. Both lagoon marsh losses to recession and mainland marsh gains from upland reflect the submergence which this shoreline experiences.     

HY-1B CZI海岸带动态监测系统设计与实现

HY-1B卫星是我国第二颗自主海洋卫星,针对其搭载的4波段海岸带成像仪(CZI)获取的数据,设计并基于IDL语言开发了一个专用的可视化数据处理与应用系统.该系统以黄河口为重点研究区域,对部分算法进行了优化和适应性改造,具备HY-1BCZI数据导入、预处理、海岸带动态监测产品制作、产品输出、数据批处理等功能,并能够进行数...     

昌黎黄金海岸沙丘动态变化及动因解析

利用多年实地观测数据,并结合多期遥感影像解译结果.系统分析了昌黎黄金海岸沙丘典犁地段的动态变化特征及其动因,结果表明:在盛行风作用下,受物源减少、植被固定和人为扰动等诸多因素影响.沿岸沙丘在整体向陆移动的背景下,移动距离由小到大依次为沙丘中段,北段、南段;沙丘迁移速度渐缓,由3.04 m/a减小到2.07 m/a;沙丘高度逐年降低,除个别年份高度呈现正增长外,其他年份均为负增长;沙丘向海坡坡度、背海坡坡度均减小,向海坡坡度变化更为明显.     

江苏省海岸侵蚀现状遥感监测与防治对策

文章利用卫星遥感解译、潮汐数值模拟、GIS空间拓扑分析等技术手段,对水边线进行水位订正,推算出2019年度江苏沿海的遥感海岸线,对江苏省海岸侵蚀现状进行了遥感监测与评估。研究结果表明:2019年江苏省共有侵蚀岸线长58.55 km,占全省大陆海岸线的7.39%。废黄河三角洲侵蚀型海岸的侵蚀岸段平均年侵蚀后退 59.24 m,主要表现为盐养围堤的冲刷水毁;辐射沙洲北翼淤长型海岸的侵蚀岸段年平均侵蚀后退152.28 m,表现为潮间带上部坡度变缓,海岸线持续内移。全省海岸带侵蚀总面积为 7.244 8 hm2,强侵蚀岸段主要分布在南八滩闸北侧,新洋河口两侧以及斗龙港南侧区域。文章同时结合江苏海域动态监管工作经验,提出了5点海岸侵蚀灾害防治对策:①加强天-空-地一体化多手段联合监测,精确监控海岸侵蚀灾害发生范围与程度,了解海岸侵蚀强度与等级;②联合多平台海洋观测,深入开展致灾因素分析,了解海岸侵蚀灾害的发展与变化趋势,逐步完善灾害预警机制;③根据不同的海岸类型与海岸侵蚀特征,有效开展多策略的海岸防护整治,减少海岸侵蚀灾害损失;④加快海岸带保护修复,明确海岸带开发活动的适宜空间与适宜程度,优化海岸带空间布局;⑤强化海岸责任管理,明确监管职责。     

沿海城市滨海旅游业消费环境优劣势比较分析及对策研究——以东海区八大城市为例

对选取的东海区8个沿海城市的滨海旅游业消费环境不同年度、不同城市进行纵向和横向的比较是沿海城市滨海旅游业发展重要的研究,文章从自然消费环境、经济消费环境、社会消费环境、生态消费环境以及政治消费环境5个视角,运用统计学的方法对东海区8个沿海城市2014—2016年滨海旅游业消费环境状况进行比较分析。结果显示,(1)上海的经济和社会消费环境较强,自然和生态消费环境较弱,尤其空气质量和城市绿化率需要改善。(2)福州、泉州和厦门自然消费环境较有优势,有较为庞大的海域资源。(3)宁波和温州整体状况较良。(4)连云港和南通整体情况较差。(5)沿海城市之间既有竞争,还有合作,两者是相辅相成、互惠互利的。(6)考虑到东海区沿海城市地理位置优越,有发展国际、国内贸易地域及政策上的优势,建议加快完善东海区沿海城市旅游消费环境基础设施建设,重点加大对交通基础设施的投入力度。