Spatial and temporal variations of coastlines in northern China (2000-2012)

This study examined the spatial distribution of the continent coastline in northern China using remote sensing and GIS techniques, and calculated the fractal dimension of the coastline by box-counting method, with a time span from 2000 to 2012. Moreover, we analyzed the characteristics of spatial-temporal changes in the coastline's length and fractal dimension, the relationship between the length change and fractal dimension change, and the driving forces of coastline changes in northern China. During the research period, the coastline of the study area increased by 637.95 km, at a rate of 53.16 km per year. On the regional level, the most significant change in coastline length was observed in Tianjin and Hebei. Temporally, the northern China coastline grew faster after 2008. The most dramatic growth was found between 2010 and 2011, with an increasing rate of 2.49% per year. The fractal dimension of the coastline in northern China was increasing during the research period, and the most dramatic increase occurred in Bohai Rim. There is a strong-positive linear relationship between the historical coastline length and fractal dimension (the correlation coefficient was 0.9962). Through statistical analysis of a large number of local coastline changes, it can be found that the increase (or decrease) of local coastline length will, in most cases, lead to the increase (or decrease) of the whole coastline fractal dimension. Civil-coastal engineering construction was the most important factor driving the coastline change in northern China. Port construction, fisheries facilities and salt factories were the top three construction activities. Compared to human activities, the influence of natural processes such as estuarine deposit and erosion were relatively small.     

近40年来海州湾海岸线时空变化分析

以Landsat MSS、TM、ETM+影像和HJ-1A CCD1影像为数据源,对海州湾大陆海岸线1973-2013年的变迁进行了连续监测,定量获取了海岸线信息,解译了岸线摆动区内土地利用类型,对近40 a来海州湾大陆海岸线时空变化和海岸开发方式进行了系统分析.结果表明:海州湾岸线长度及类型动态变化显著,岸线长度整体增加,海湾面积不断减少,岸线类型以人工岸线为主;岸线整体向海推进导致陆域面积净增65.54 km2,变迁速率时空分布不均,变迁主要发生在岚山港、绣针河口至柘汪河口、兴庄河口至西墅、连云港港岸段,城镇扩张导致20t0-2013年变迁最为剧烈,速率达122.9m/a;海岸人为开发是海州湾岸线变化的主导因素,且开发方式时间异质性显著,早期以盐业、养殖业为主,20世纪80年代开始港口码头建设比例显著增加,进入新世纪以来,用于城镇建设的围填海规模大幅增长,尤其是2010年之后已成为海州湾地区海岸开发的首要方式.     

基于特征区域统计的多光谱遥感影像海岛瞬时岸线提取(英文)

本研究采用IKONOS遥感图像,选取波谱特征区,通过区域像元统计并计算各波段权重系数,将影像进行波谱归一化处理,使归一化的影像岛陆与海水特征更明显。在此基础上,采用最大类间方差法确定最佳分割阈值,对归一化的影像进行二值化,从而提取海岛岸线。该方法采用特征曲线法进行水陆分离,得到的二值图像保持了原图的有效边缘,采用二值形态学提取的海岸线连续可靠、信噪比高。结果表明,该方法简单、快速,能有效提取海岸线,具有实用价值。     

海岸线及其测绘技术探讨

海岸线是人类所使用的最古老的边界线之一,然而,由于其动态特征,加之当今社会对海岸带的需求越来越多,这条边界线的位置存在争议,因而,如何使用客观手段测绘海岸线尤为重要。文中针对海岸线定义及其位置确定不明确的现状,指出海岸线定义存在的问题,给出完善定义的意见;分析海岸线常规的测绘方法,探讨海岸线精确测绘的新方法和技术。     

中国海岸带分布规律及其海部要素变化检测

在海岸带图测绘完成后,海部要素的变化是导致海岸带图使用价值降低的重要因素.根据我国海岸的组成物质将其归纳为淤泥质海岸、沙砾质海岸、基岩海岸、红树海岸和珊瑚海岸,并归纳总结了每一种海岸的空间分布规律.分析了影响海岸线、干出滩以及近海水深等海部要素变化的主要因素,海岸要素变化的因素和变化规律,进而提出了海部要素实质性变化的检测统计方法,对提高海岸带图测绘效率、缩短成图周期、确定更新周期和制定更新方案都具有重要的意义.     

山东半岛石笋记录的倒数第二次冰消期δ18O变化特征及其气候环境意义

文章基于山东半岛岩溶洞穴(上小峰洞)一根长约41 cm的石笋SD1的铀系测年和稳定同位素组成分析,获得138. 0~125. 8 ka B. P.平均分辨率为30年的石笋δ18O 和δ13C时间序列,并据此讨论了倒数第二次冰消期区域气候和环境变化的特征及与全球变化的联系.在倒数第二次冰消期,上小峰洞石笋( SD1)δ18O的变化与中国南方石笋δ18O的变化具有类似的阶段变化特征,进一步确认了冰消期北大西洋气候对亚洲季风的重要影响.通过对山东石笋高分辨δ18O记录进行时间序列分析,发现该记录存在显著的约60年、 75年和1620年周期,表明太阳活动和北大西洋涛动与该地区气候变化有紧密的联系.同时,通过对比东亚季风区高分辨率石笋记录,认为在倒数第二次冰消期为"两步冰消"的变化特征.除此之外,上小峰洞石笋碳酸盐δ18O冰期和间冰期平均值的差异仅为0. 7‰,远小于内陆洞穴石笋碳酸盐δ18O冰期和间冰期平均值的差异(羊口洞约为1. 4‰,董哥洞约为2. 2‰,三宝洞约为2. 4‰).这一显著差异可能主要源于海岸线迁移造成的海陆格局的变化对区域季风降水及降水氧同位素组成的重要影响;并且冰期-间冰期海平面变化对近海环境记录、大陆架下垫面、海洋沉积物气候指标等都可能产生影响.     

三沙湾海岸线时空演变

海岸带是海陆之间的过渡区域,是人类活动和经济发展较为活跃的地区。海岸线时空演变研究对海岸带资源开发与保护有重要意义,但国内外对三沙湾海岸线时空演变研究较少。本文基于25 a的卫星遥感资料,解译出4个时相的三沙湾海岸线,定量分析海岸线变化趋势,并研究海岸线演变的主要因素。研究表明,25 a的三沙湾海岸线总体长度呈增长趋势：1988-1996年岸线总长度变化不大;2003年较1996年增加约6 947 m、增长约11.5%;2003-2013年岸线总长度增加较为明显,2013年较2003年增加约24 128 m、增长约39.6%,其增速约为1996-2003的3.4倍。砂质岸线长度基本稳定,基岩和泥质岸线长度有所减少,人工岸线在逐年增加,这主要是滩地围垦、港口建设和海岸人工改造等人为因素造成的。     

基于LiDAR的海岛岸线自动提取研究

为了探讨栅格化方法与图像分割法对海岛岸线提取的效果,本文主要研究了基于Li DAR数据利用这两种方法对某岛进行瞬时海岸线的提取。利用栅格化方法通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波去噪、构建Terrain数据集、创建栅格表面、生成TIN模型及自动生成等高线,从而实现了瞬时海岸线的提取;利用图像分割法是通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波处理、构建TIN模型、生成二值栅格图像、图像处理与图像边缘提取的过程实现瞬时海岸线的提取。对两种方法提取的海岸线进行叠加显示分析,试验结果表明:两种方法提取的海岸线形态结构基本吻合,海岸线提取效率较传统方法均有提高,但栅格化方法提取的海岸线比图像分割方法提取的海岸线更平滑、更细化,边缘信息较为丰富,与实际海岸线更贴切,效果更加理想。