潮汐海岸等深线变化模式的应用开发

近年来随着河流入海泥沙减少等原因,我国海岸遭侵蚀的现象愈趋突出.研究岸滩演变规律、建立合理可行的预测方法有着重要而迫切的现实意义.运用宇多的等深线变化模型的原理,建立适用于潮汐海岸岸滩演变的预测模型.合理解决沿岸泥沙量沿水深分布的计算问题是建立模型的一个关键,为此引入潮间带破波历时分布的概念,提出了半潮时内的潮间带波浪输沙量及其沿岸滩断面的分布.运用该模型对鲁南侵蚀岸段进行了验证和预测计算,结果表明,计算结果合理,基本反映了该岸段的演变特征.     

近40 a 来三门湾海岸线时空变化遥感监测与分析

了解岸线的变化对海岸开发利用有重要意义。本文以Landsat MSS、TM、ETM+、OLI影像为主要数据源,采用人机交互的方式提取1973~2013年的4期三门湾大陆岸线,获取岸线长度以及陆域变化面积等信息,并以县级市(象山县、宁海县、三门县)为单位分段分析岸线时空变化特征。在此基础上,结合研究区新增土地利用类型的解译结果,对三门湾地区海岸开发方式进行系统分析。结果表明:1973~2013年三门湾岸线总体向海推进,总长度减少40.18 km,沿岸陆域面积增加155.89 km2,其中2000~2013年岸线向海扩张最为显著,近40 a来,在沿海三县中,宁海县岸段岸线变迁最为剧烈;海岸人为开发是岸线变化的主导因素,且开发方式时间异质性显著:早期以围垦造田、堵港蓄淡为主,20世纪80年代后期至20世纪末,偏重围垦养殖,进入21世纪,开发规模大幅增长,围垦造田和养殖依然是海岸开发的主要方式,同时城镇、工业建设等围填海规模迅增,港口码头建设也加快了步伐,海岸开发方式呈现多样化。     

渤海湾西北岸1974～2010年逐年填海造陆进程分析

自20世纪70年代以来,渤海湾西北岸陆续实施了大量填海工程,形成了目前中国最大的人工填海造陆区,有必要对其进行精确和连续的监测与分析。以1974～2010年逐年MSS/TM/ETM影像为主要数据源,利用RS/GIS技术,分析了研究区填海造陆的动态空间分布和数量变化特性。36 a间,研究区共填海901.7 km2,主要在滩涂和近海进行,海岸线长度从1974年的224.9 km增长到2010年的536.7 km,填海区的重心总体上从东北向西南方向迁移了26.3 km。将研究期细分为5个阶段进行深入分析发现:研究区海岸线长度增量与填海造陆规模呈正相关关系;填海利用方式经历了盐田为主→盐田和水产养殖相结合→港口和临港工业为主的发展历程;以天津港和曹妃甸港及各自的临港工业区为填海造陆中心和副中心的格局已经形成。     

Shoreline development and Swedish colonisation of north-west Estonia during the Middle Ages

This paper focuses on how landscape development in areas of land uplift has come to direct the primary human colonisation on the coastal areas in north-western Estonia. A Swedish-speaking minority population has at least since medieval times settled these areas. On the basis of an estimation of the rate of land uplift, the shoreline development and topography of a section of the coast was reconstructed. In this respect, it appears that large changes have occurred in that during the Middle Ages, the coast was much steeper but also much longer than today, full of little bays and points. This means that the drainage of near-shore areas was more intensive and that it was possible to find suitable landing places and well-sheltered harbours in some locations. These locations appear to have been primary settlements of the Swedish-speaking colonists and are very similar to coastal settlements of the same age along other coasts of the central Baltic Sea basin. Thus, the results presented in the paper allow the selection of primary research sites for field studies of the early settlement history of this ancient Estonian minority. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

THE WEST COAST OF BRITAIN: STATISTICAL SELF-SIMILARITY VS. CHARACTERISTIC SCALES IN THE LANDSCAPE

Mandelbrot (Science, 1967, 156, 636–638) used the west coast of Britain as an example of a naturally occurring statistically self-similar fractal. Evidence from this study indicates that the west coast of Britain is not statistically self-similar over the range of scale of measurement, and that complexity reaches maxima at characteristic scales related to identifiable features on the coastline. A fractal analysis is conducted using the divider method, and although the resulting log–log plot of measured length against steplength appears linear, statistical tests for linearity strongly suggest that the coastline is not statistically self-similar. An angle measure technique (AMT) developed by the author to examine changes in line complexity with scale, shows that within the range of scale of measurement there are two peaks in complexity for the west coast of Britain, suggesting that two processes acting at different scales have influenced coastal development. The AMT is also used to identify differences in complexity between northern and southern sections of the coastline. Additionally, high r² values associated with regressions of log L(G) against log G are shown to be insufficient evidence of statistical self-similarity, and apparently linear segments (fractal elements) often found in Richardson plots may contain systematic curvature revealed only by more rigorous tests for non-linearity.     

剖面形态自适应的海岸线遥感推算方法

淤泥质海岸冲淤变化大,岸滩剖面形态多样。本文首先根据多时相遥感水边线之间的潮差关系自动判断岸滩剖面形态,进而分别采用不同的函数进行剖面拟合,构建了一种剖面形态自适应的海岸线遥感推算新方法,并在江苏中部淤泥质海岸进行了实证应用。研究表明:下凹形侵蚀岸段、斜坡形平缓岸段和上凸形淤长岸段分别采用三指数衰减函数、线性函数和二阶多项式函数具有良好的剖面拟合效果,利用3条水边线数据拟合所得剖面平均坡度绝对误差分别为0.20‰、–0.17‰和0.13‰,小于剖面实测平均坡度一个数量级。利用5条水边线数据拟合进行海岸线推算时,侵蚀岸段、平缓岸段的海岸线平面位置误差分别为6.5 m和–91.96 m,与平均坡度法相比,误差减小约82.4%。进一步考虑岸滩季节性变化时,使用冬季的水边线数据推算海岸线,对侵蚀岸段和淤长岸段影响不大,但对斜坡形平缓岸段,误差减小约63.65%,因此使用冬季的水边线数据比不区分季节具有更高的海岸线推算精度。     

2010-2017年珠江河口海岸线遥感监测和动态变化分析

海岸带是受全球气候变化及人类活动影响最大的地带。本文主要依托谷歌地球平台提供的时序高分辨率卫星遥感影像,提取了2010-2017年珠江河口地区海岸线信息,对不同时期的海岸线长度、类型及围海造地面积的变化情况进行了统计分析,对引起变化的驱动机制进行了探讨。结果表明:(1) 2010-2017年珠江河口海岸线呈现先减少、后缓慢增长趋势。2010-2011年由于海面整治工程,海岸线长度略微缩减,2011-2013年为快速增长阶段,2013年后海岸线长度变化不大,略微呈现增长;(2)在基岩海岸线、砂砾质海岸线、淤泥质海岸线、人工海岸线、生物海岸线五种海岸线类型中,人工海岸线最长,占总长度的比例始终在85%以上,年均正向变化强度最大,达到0.28%,呈现稳定扩展趋势;淤泥质海岸线的负向变化强度最大,为-0.28%,呈现稳定萎缩趋势;(3)围海造地面积呈增加态势,年均变化面积为0.25 km^2;引起围海造地面积增加的主要原因为港口和码头建设。     

近30年威海市海岸线时空变化及其驱动力

海岸线对沿海地区生态环境、潮间带的滩涂资源量以及湿地生态系统等都具有重要的影响。基于遥感与GIS技术,提取并矢量化了山东省威海地区1988、1994、1999、2007、2014年和2017年6个时期的海岸线,对其30 a来的时空变化及其驱动力进行了研究。结果表明:威海市海岸线的变化主要体现在不同岸线类型长度所占比例的改变;在总长度上,威海市海岸线呈现出持续增长的趋势,30 a间增加了74. 7 km,增长速率为2. 49 km/a;在岸线类型方面,该地区以人工岸线为主,其中养殖围堤的比重最大,占岸线总长度的39. 4%。研究认为,威海市海岸线的变化主要受人为因素的影响,这些因素会引起海岸带多种资源和生态过程的改变,会直接影响沿海人们的生存和发展。     

我国围填海和自然岸线生态环境监管现状及对法律修订的建议

为加强海洋生态环境保护,强化围填海和自然岸线生态环境监管制度建设,切实解决我国围填海的突出生态环境问题,文章基于2002—2018年全国围填海和自然岸线现状,分析当前我国围填海和自然岸线生态环境监管存在的不足,并提出具有针对性的对策建议。研究结果表明:全国大陆自然岸线保有率达标形势严峻;违规审批、处罚不力和监管不到位等导致大量围填海闲置以及自然岸线受损严重等问题;法律层面的滞后是造成监管不足的因素之一,建议尽快启动《中华人民共和国海洋环境保护法》的修订工作,从强化围填海事前审查、完善围填海事中事后监管、加强自然岸线监管保护、提高围填海生态环境损害成本和强化地方监管责任5个方面完善法律制度建设。     

地表反射率地形校正物理模型与效果评价方法研究进展

地形校正是准确获取地形复杂区遥感反射率的重要步骤,对提高山区地表遥感参数定量化反演精度,扩大遥感产品应用广度具有重要意义。从20世纪80年代开始,国内外学者开始对准确获取山区地表遥感反射率进行研究,建立了多种地形校正模型来减少或消除遥感图像中地形效应影响,减少同种地表类型的反射率差异,并将地形校正模型分为经验模型和物理模型。根据构建物理模型时是否考虑地表非朗伯体特性,将物理模型分为朗伯体假设模型和非朗伯体假设模型,本文分别从朗伯体假设模型和非朗伯体假设校正模型展开叙述。从两类模型构建的理论基础,模型特点,局限性等几方面进行分析和讨论,描述了两类模型的发展历程,系统阐述了朗伯体假设模型和非朗伯体假设模型的适用性和不足,剖析了目前地形校正模型存在的问题与挑战。同时,本文也比较了应用于地形校正的效果评价方法,并展望了地形校正方法和地形校正评价方法的未来主要发展方向。