人类活动影响下的固城湖环境变迁

2005年在江苏固城湖湖心采集了连续岩芯,进行了多环境代用指标(有机碳、氮、磷以及金属元素)的分析.210Pb CRS模式计算表明,1980s后沉积速率平均约0.067 cm/a,与137Cs 1986年时标得到的沉积速率吻合.而1920s至1980s,固城湖沉积速率变化较大,在0.056-0.167cm/a之间,其中1960s沉积速率最高,对应于该阶段固城湖强烈的人类围垦活动.元素Cu、Pb、Zn、Cr的含量在表层增长迅速,对比参考元素的变化,表明固城湖受到了一定程度的人为造成的重金属污染.岩芯0.5m到1.78m深度的AMS 14C的树轮校正年龄在8000-6500BC之间,光释光数据表明同等深度其绝对年龄在7-8ka之间,多环境代用指标在岩芯30cm深度左右出现了大的转折,表明近代存在沉积物缺失的可能。这也许与该区春秋末期以来的反复围垦活动有关,人类活动改变了湖泊沉积的模式.有资料表明,固城湖彻底与太湖隔绝是在公元1556年胥溪河河段下坝建成之后.若依此时间对应于岩芯30cm深度,得到的平均沉积速率为0.067cm/a,与1980s以来的沉积速率一致,有可能指示固城湖至下坝建成以来才出现沉积物的持续沉积.     

从海岸滩涂变迁看上海滩涂土地资源的利用

海岸滩涂是上海市重要的土地后备资源,其在空间与时间上的表现又不尽相同。利用遥感技术可以分析与调查滩涂土地资源利用的分布与变化状况,为科学规划、合理保护和科学论证滩涂资源提供重要依据。该文针对上海市滩涂土地资源利用现状遥感调查,阐述了滩涂遥感信息的提取过程,讨论了其分布结构、多年变化情况,同时结合上海市可持续发展战略,对海岸滩涂开发利用提出了意见。     

基于滩涂围垦的海岛城市时空扩张特征研究——以舟山本岛为例

以舟山本岛为研究单元,利用1995年,2005年和2015年的遥感影像,采用生态学分析、空间统计学分析、城市扩张指数等方法来探究舟山本岛滩涂围垦活动和城市用地扩张的特点,并分析两者之间的关联。结果表明:(1)在1995—2015年的20 a间,滩涂围垦的面积不断扩大。(2)1995—2005年的滩涂资源利用以近陆域的海涂为主,2005—2015年逐渐向浅海发展。(3)1995—2015年间,城市用地面积前10 a增长强度为0.53,增长速度为3.01 km²/a,后10 a增长强度为1.46,增长速度为8.11 km²/a。(4)舟山本岛的城市发展重心在20 a间经历了一个自西向东移动而后向北跳跃的过程,各区域间协同发展,使舟山本岛经济整体性和城市功能合理性得到提升。(5)滩涂围垦形成的土地与城市用地扩张之间存在着正相关关系,且从研究数据来看两者之间发生自然演替需要时间,大约为8~10 a,人工干预可以大幅缩短这个过程所需要的时间。     

江苏海岸带盐沼潮滩在小尺度下的沉积变化过程

在小尺度范围内,潮滩沉积的研究一般都是基于几个站位或断面进行短时日的调查和监测来获取数据,或多或少地存在数据的连续性不足等问题。基于此,本文在潮滩地貌典型的江苏平原海岸选取了约160 000 m²的盐沼潮滩作为研究对象,在多年的野外连续观测下,分析了人类围垦活动对盐沼潮滩沉积过程及变化的影响。结果表明：人类围垦活动（如堤坝建设等）对潮滩沉积和盐沼植被覆盖的变化有重要影响。围垦堤坝修建之前,研究区向陆一侧为盐沼植物（现为养殖池）,向海一侧为光滩,岸线形态比较平直。在2006年围垦堤坝修建后,研究区变为“凹岸”型的人工岸线,沉积环境变得更有利于泥沙的淤积。根据2007-2012年对滩面高程的野外观测,在风暴潮的影响下,潮滩最大淤积率高达23 cm/a。盐沼植被在泥沙快速淤积的基础上不断发育生长,盐沼植物覆盖面积不断扩张。同时外部的沙嘴也在不断增长,潮汐风浪侵蚀携带沙嘴外部泥沙进入盐沼滩地,盐沼植物在泥沙的覆盖下,出现萎缩退化,覆盖面积减少,但是对潮滩上的泥沙而言还是不断堆积增厚。柱状样岩芯的粒度垂向剖面特征也记录了盐沼潮滩沉积环境的变化。小尺度下盐沼潮滩沉积表现出的阶段性变化规律,揭示出合理的围垦活动有利于堤坝前的潮滩淤积和盐沼植被的扩张。     

海岸地形测量技术发展思考

海岸地形测量是海洋测绘的重要组成部分,也是作业难度最大、技术能力最薄弱的环节。深入分析了海岸地形测量技术的现状、特点和不足,研究了卫星、航空、地面等多种新的测量技术应用特点,提出了海岸地形测量应用的初步方案,为推进海岸地形测量技术体系建设,提高海洋测绘技术水平,保障日益拓展的多样化需求进言献策。     

1977-2014年江苏中部滨海湿地演化与围垦空间演变趋势

通过野外实地调研与遥感影像解译相结合的方式,研究1977-2014年（1977、1984、2000、2007与2014年）江苏中部滩涂湿地演化与围垦空间演变的规律。结果表明,1977-2014年江苏中部滨海湿地射阳河口以南岸线段总体以淤长为主,但是也存在侵蚀的岸线段,总体淤长/侵蚀速度在±20 m/yr左右,最高值出现在东台和如东洋口港附近。研究区湿地围垦的速度远高于岸线淤长的速度,基本维持在50 m/yr以上。1977-2014年江苏滨海湿地的生态关键区面积出现了快速的退化趋势,特别是盐生植被空间的快速萎缩,主要出现在射阳南部和大丰市。调查发现研究区传统的湿地围垦开发演变模式是光滩→盐生植被→养殖水面→耕地→建设用地。但是现在由于新技术和新方法的应用,极大地缩短了围垦演变路径和周期,有助于围垦经济效益的提高。江苏滨海湿地围垦后土地开发利用强度呈较为明显的上升趋势。同时,江苏滨海湿地开发的热点空间在区域上主要集中于几个重要的港口及其腹地建制镇附近,但总体规模不大。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。     

滩涂围垦对东台海岸带景观格局影响研究

借助遥感和GIS技术,通过景观格局指数的计算,来分析围垦对东台海岸带景观格局的影响。研究发现,1995-2006年间,围垦区海岸带景观破碎化程度减弱,斑块形状的多样性和复杂性程度降低,景观格局态势朝单一化方向发展,景观异质性在整体上有减弱的趋势。然而,在空间上景观格局的变化又有异于整体。主要表现为:农业区破碎化程度减弱,斑块形状简单化,景观格局朝均衡化分布;笆斗区破碎化程度加剧,斑块形状复杂化,优势斑块碱篷被耕地替代;三仓区破碎化程度加剧,斑块形状趋于复杂,由滩地、碱篷为主的景观格局演变成滩地、耕地、碱篷比重势均的格局。总之,围垦区内自然景观的破碎度增强,各斑块类型的形状日渐复杂,景观空间结构趋于复杂化。     

软土地基上海堤变形与失稳的离心模型试验与数值分析

软土地基上海堤的沉降及稳定性是围垦海堤工程的关键问题。针对海堤工程开展离心机模型试验,分别通过变加速度法及恒加速度法模拟海堤填筑过程和竣工后稳定运行过程,得到了海堤施工期及工后沉降变化规律,并通过PIV技术观察海堤的破坏模式;在此基础上,采用GeoStudio软件分别基于总应力及有效应力分析法,分析了海堤施工期及竣工后稳定运行期海堤的整体稳定性随时间变化规律。物理和数值模拟结果表明,离心模型试验能一定程度上模拟海堤的变形及失稳情况,且与数值分析结果吻合较好。海堤施工期瞬时失稳的滑裂面贯穿软土地基,并使海堤滑体发生了超过1 m的瞬时沉降。海堤填筑完成后地基超静孔隙水压力逐渐消散、海堤稳定性安全系数随时间不断提高。海堤竖向和水平位移最大值分别位于堤轴线处及坡脚处。     

近100 a来浙江大陆海岸线时空变化特征

收集7个时期的历史图件或卫星遥感影像,运用RS和GIS技术,进行信息提取和实测岸线数据验证,获取各时期浙江大陆海岸线矢量,统计分析结果显示:(1)浙江大陆海岸线总体上表现为海岸线位置外推加快,平直的人工岸线不断取代曲折的自然岸线,部分近岸岛屿并入大陆,海岸线长度明显缩短,百年来人工岸线所占比例由48.01%上升至67.46%。(2)人工岸线和围垦面积变化规律总体呈现出3个明显阶段:1913—1970年自耕农时代高滩围垦阶段,人工岸线长度增加288.78 km,围垦面积仅增593.35 km²;1970—1995年集体农业时代联围堵港阶段,围垦面积快速增加,人工岸线长度反而减少;1995—2014年工业与城镇化建设围垦阶段,人工岸线长度增加116.66 km,而围垦面积剧增1 053.00 km²。(3)河口区大陆海岸线全线平移外推,海岸线长度则有增有减,1913年以来浙江主要河口区围填海面积达1 914.85 km²,占全省围填海面积的76.79%。(4)海湾区大陆海岸线变化以截弯取直为特点,岸线总长度持续减少,百年来三大港湾围填海面积达429.32 km²,占全省的17.22%。