胶东半岛南部典型海湾地貌过程对滩涂养殖的响应

应用3S技术和海湾涨/落潮不对称原理,研究了最近40年来胶东半岛南部四个典型潮汐汊道海湾的动力地貌演变,分析了大面积修建养殖池对海湾地貌过程的影响。结果表明,最近30年来4个海湾的海岸地貌类型面积、空间分布格局、地貌类型转换、地貌结构和地貌冲淤状态发生了显著改变。在大面积养殖池被围建以前的1960s年代末到1980s年代初,丁字湾处于涨潮不对称状态但不对称程度增高,乳山湾、五垒岛湾和靖海湾也处于涨潮不对称状态但不对称程度在降低。最近30年来的大面积滩涂养殖池修建,使丁字湾由不断增强的涨潮不对称向落潮不对称状态逆转,使五垒岛湾、靖海湾由涨潮不对称向落潮不对称状态的转化提前,使乳山湾由涨潮不对称向落潮不对称状态的转化延缓。     

莱州湾东部潮上带土地利用对海岸蚀退的影响

基于二维浅水方程、波作用守恒方程和对流扩散方程, 建立了波浪-潮流-泥沙耦合数值模型, 分析了最近20 年来莱州湾东部潮上带土地利用对海岸蚀退的影响。结果显示, 潮上带土地利用改变 了风暴潮时的水动力边界条件, 显著增大了岸线附近的水流流速。随着潮上带养殖设施覆盖比例的 提高, 从平面分布看, 岸线附近侵蚀显著加重, 侵蚀条带平行岸线并向下游延伸、向海侧拓展; 从剖 面分布看, 岸线两侧侵蚀深度显著增大、范围明显扩展, 水下岸坡的闭合水深加大, 闭合点外移; 从 动力条件变化看, 岸线附近水流流速最大。分析表明, 最近20 年来大规模的潮上带土地利用是莱州 湾东部海岸蚀退的重要影响因素。     

潮滩干湿转换的地貌发育物理模型及动力机制

为研究潮汐作用下潮滩干湿转换过程中的潮沟系统形成和地貌发育,使用黄河三角洲潮滩天然粉砂建立试验室物理模型,并首次将Argus系统引入试验,用于监测现场,模拟在一定坡度下潮滩干湿转换过程的地表变化,分析了天然粉砂孔隙内潴留空气对潮滩地形起伏的动力机制,研究了不均匀流对地貌发育的影响。研究表明,整平均匀、坡度均一的干潮滩,在正向潮流、潮汐作用下,粉砂孔隙内潴留空气排出滞后于潮流淹没,承压后沿水平和垂直方向随机运移,导致平坦的潮滩表面形成细微的地形起伏。这种初始起伏会进一步影响潮流运动和潮滩冲淤,从而形成各种潮滩地貌形态,并决定着潮滩地貌空间分布。高潮滩形成高密度和连通复杂的不规则潮沟-碗口状塌陷系统;中潮滩和低潮滩较为平坦,在微小陡坎和碗口状塌陷上方发育有沿岸线平行方向排列分布的树枝状细密潮沟,且有明显的溯源侵蚀现象。受不均匀水流影响,中心轴附近潮滩率先淹没,孔隙内潴留空气排赶到两侧,导致潮滩中间地表较为平坦,两侧地表变化大,且沙波偏移以中部为对称轴,两侧对称。     

荣成湾典型沙坝-潟湖海岸地貌演变研究

20世纪70年代末以来,荣成湾月湖沙坝-潟湖海岸地貌发生了巨大变化。研究沙坝-潟湖海岸地貌的演化过程可进一步掌握其演化规律,对保护和修复沙坝-潟湖海岸地貌体系具有重要的现实意义和理论依据。本文以1975-2021年47期遥感影像和1934-2014年4期不同时期测量的海图为数据源,通过遥感(Remote Sensing,RS)技术和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)对月湖沙坝岸线进行提取,并用数字岸线分析系统对岸线变迁进行定量分析,最后通过构建水下岸坡数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)对不同时期的等深线进行提取。结果显示：(1) 1975-2021年沙坝处于侧蚀变窄和切蚀变短的状态,坝尾内弯显著。1975年以来沙坝侵蚀后退较显著,从坝根到坝尾侵蚀速率逐渐增加。其中,1979-1986年沙坝侵蚀最严重,最大后退距离达95.7 m,平均蚀退速率为8.32 m/a。(2) 1975-2021年,沙坝面积逐渐减少,潮汐通道逐年展宽。其中,1979-1986年沙坝面积急剧减少,平均减少速率为0.014 2 km<...     

1977—2017 年芝罘连岛沙坝地貌演变

本文基于 GIs 技术对 1977—2017 年芝罘连岛沙坝的岸线变化和海湾冲淤动态进行分析, 发现了连岛沙坝的变化情 况及其影响机制。结果表明： 在此期间, 连岛沙坝东西两侧始终处于向海推进趋势; 在快速城市化进程下导致沙坝附近的岸 线总体长度增加, 形状趋于复杂, 自然海岸消失, 人工海岸建设不断向海延伸; 通过等深线反映附近海域冲淤变化, 主要体 现在芝罘湾侧以人为干预为主, 近岸海域的港口 、码头等地侵蚀剧烈, 海湾中心呈严重片状淤积。本研究对明确人类活动、 流域水沙及水动力环境变化等对芝罘连岛坝地貌演变的影响, 以及本地区海岸带的可持续利用具有重要指导意义。     

基于多光谱数据的黄河三角洲岸线自动提取

基于多光谱数据对海岸线自动提取的问题研究已久。针对国内外岸线提取方法较为单一的现状,提出兼顾光谱特征与空间关系的海岸线自动提取方法:将2014年黄河三角洲Landsat8-OLI影像与实测地物反射率光谱对比,选择敏感波段建立提取模型,之后对研究岸段进行分类并自动提取,同时基于908专项山东省修测海岸线标准的目视解译方法对实验部分的海岸线进行提取,最后通过ROC曲线原则对提取结果分别进行0.5与1像元精度评价,实验证明该方法在1个像元精度(提取置信度均高于90%)范围内能快速、准确地提取黄河三角洲复杂地貌类型地区的海岸线,所得到的矢量岸线可直接用于地理信息系统(GIS)分析。     

1958年以来莱州湾南部海岸线及水下地形演变

莱州湾南部自20世纪80年代以来海岸地貌发生了显著变化，研究海岸地貌的演变规律对海岸防护和海岸带资源可持续利用具有重要意义。本文以不同时期测量或成像的海图和遥感影像为数据源，基于RS和GIS技术对海岸线和水下岸坡演变进行定量研究。结果表明：(1)1958–2021年自然岸线逐渐减少，人工岸线逐渐增加，到2021年人工岸线长度约占总长度的87%，海岸线演化与海岸带建设密切相关；(2)以1984年为界，1984年前以自然演变为主，1984年后人类活动起主导作用，自然演变下海岸线以向陆蚀退为主，人为干预下以向海推进为主；(3)水下岸坡冲淤分布极不平衡，总体呈侵蚀–淤积–淤积减缓的趋势。南部河流入海口处在1984年后基本呈侵蚀状态。0 m和2 m等深线有前进有后退，但变化幅度相对较小；5～9 m等深线在堤河以西海域向海前进显著，其冲淤演变复杂；10 m等深线以堤河为界表现出西淤东蚀的状态。河流来沙是导致海岸线和水下岸坡演变的重要物质基础，波浪和潮流是主要的驱动力。人工设施在引起河流输沙减少的同时，也导致海岸线大幅向海推进、入海河口受到侵蚀。东北部莱州浅滩附近受人为影响处于侵蚀、解体状态，未来将...     

1980年以来山东文登张家埠港冲淤演变分析

山东文登张家埠港位于山东半岛南部的靖海湾，属于潮汐汊道-溺谷型海湾，研究其冲淤演变特征，对于认识这类海湾的动力地貌演变以及人类活动对海湾的影响具有一定参考价值。本文基于1980、1997、2009和2021年4年份的海图水深资料，采用GIS技术进行等深线叠加分析和数字化定量冲淤计算，分析1980年以来张家埠港航道地区的等深线变化、平面冲淤变化及固定剖面的地形变化。结果表明：1980-2021年，张家埠港整体处于淤积态势，平均淤积厚度为1.08 m;0 m等深线整体向航道中心淤进，5 m等深线淤积变浅面积减少了67.01%；航道在塘子咀至长会口咀岸段西侧的淤积厚度远大于东侧。自1980年以来，张家埠港两侧养殖池的修建改变了当地的潮流状况，导致航道内由淤积转为侵蚀状态，长会口外的拦门沙被迫下移，张家埠港的地貌发生了深刻变化。