面向对象的河口滩涂冲淤变化遥感分析

河口滩涂位于江河入海口前沿,其岸线受江河上游来水来沙、海水潮汐动力和人为因素影响处于不断变化中。针对遥感人工目视解译判读出岸线进行冲淤变化分析方法的不足,提出了面向对象的岸线遥感识别提取方法,阐述了整个遥感迭代识别提取过程。以长江河口崇明东滩为实验区,选取长江口1990年12月4日、1995年4月6日、2000年6月14日和2005年11月27日4个时相的陆地卫星TM/ETM+遥感影像,对其进行基于面向对象的识别处理,直接提取相应年份的岸线和滩涂陆域多边形,对4个年份的陆域多边形进行空间叠加分析,得到了崇明东滩自1990年以来15年间的冲淤空间变化。应用表明面向对象的遥感分析识别技术在河口滩涂冲淤变化分析中具有准确、快速、简便的特点。     

从长江口南汇东滩冲淤变化探讨合理选择促淤造陆边界

随着上海人口与经济的发展,建设用地迅速增加,人-地矛盾越来越尖锐。按相关规划预计,至2010年,上海市建设用地总需求2 267.80 km2,现有建设用地存量2 224.39 km2,未利用的土地仅有9.00 km2,因此围垦造地是上海目前和今后解决人—地矛盾的根本出路所在。河口海岸地区动力条件复杂,地形变化剧烈,如何选择围垦促淤造陆与疏浚促淤造陆边界尤为关键。利用数字高程模型（DEM）和地理信息系统（GIS）研究长江口南汇东滩1996~1999年的冲淤演变规律,结果表明：0.5~1 m高程带为南汇边滩冲淤平衡带,年平均冲刷率为0.007 m/a,在此带以上,滩涂多年的结果表现为淤积,此带以下,滩涂多年的结果表现为冲刷。结合长江口水文泥沙的实测资料分析结果,根据低滩围垦造陆实践和长江口深水航道治理的实际情况,认为长江口低滩围垦促淤造陆和利用工程促淤造陆的边界定在0.5~1 m之间较为合理可靠。     

基于遥感信息的二十年来上海市滩涂湿地时空动态分析

上海地区滩涂湿地是我国重要的湿地，含有丰富的生态价值。近年来，滩涂湿地受到了自然因素和人类活动的强烈影响，滩涂资源锐减，进一步影响了其生态系统的结构与功能。使用Landsat TM/ETM+遥感卫星数据，并结合大量的地面调查，对上海地区滩涂湿地近20余a的时空动态进行了探讨。结果显示：上海地区滩涂资源丰富，1 m等高线以上滩涂湿地面积33075 km2，主要分布在大陆边滩、长江口岛屿及江心沙洲等处；滩涂湿地淤涨快速，以年均100～300 m的速率不断向海延伸；滩涂湿地圈围强度较大，近20余a累积圈围滩涂65354 km2，严重影响滩涂资源及其生态环境。研究表明，人类活动是影响上海地区滩涂湿地变化的首要问题，为此，应遵循滩涂湿地的自然演变规律，同时加强协调管理，控制圈围，保护与合理利用滩涂资源     

杭州湾及钱塘江河口冬季水鸟群落多样性及其空间分布

在2007、2009和2011年的冬季,对杭州湾及钱塘江河口段曹娥江口至甬江口之间潮间带及其附近围垦区大水面的水鸟群落进行了调查,共记录7目14科69种,其中冬候鸟45种,占总数的65.2％;国家一二级重点保护鸟类7种;超过其东亚地理种群数1%标准的水鸟有6种。研究显示：杭州湾及钱塘江河口湿地越冬水鸟分布的重点区域有4个,即杭州湾慈溪段(记录的水鸟达65种,占总数的94.2%)、钱塘江上虞段（38种,占总数的55.1%）、杭州湾镇海段（37种,占总数的53.6%）和钱塘江海宁段（28种,占总数的40.6%）。对主要类群在4个重点区域的分布比较表明,除与杭州湾镇海段的鸻鹬类分布物种数、钱塘江上虞段的雁鸭类个体数量之间无显著差异外,杭州湾慈溪段分布的鸻鹬类、雁鸭类和鸥类物种最为丰富,该区域记录的鸻鹬类、雁鸭类个体数量也显著高于其它区域。从水鸟群落组成年际动态看, 2007～2011年,杭州湾及钱塘江河口冬季水鸟群落多样性指数变动不大,但个体数量出现了较大波动,雁鸭类和秧鸡类数量呈现增加趋势,而鸻鹬类和鸥类则出现下降态势,且秧鸡类、鸻鹬类及鸥类的个体数量变动最大。湿地资源尤其是滩涂面积可能是影响杭州湾区域水鸟分布的重要因素。拥有大水面的海涂水库、围垦区自然抛荒而待开发的滩涂能为水鸟提供重要的越冬场所。从整个杭州湾来看,人为活动如近年来高强度的大规模围垦可能是导致该区域越冬水鸟群落组成和种群数量发生剧烈变动的主要原因。在加强自然潮间带资源保护的同时,改进围垦区人工湿地的管理,将有利于提高当地乃至整个区域的水鸟多样性水平     

上海滩涂后备土地资源及其可持续开发途径

上海潮滩土地资源十分丰富,高程2m以上的滩涂面积为266km2,0m以上滩涂面积为896km2,-2m以上的滩涂面积为1513km2,-5m以上的滩涂面积达2699km2。这些淤积潮滩每年以20～350m的速度不断地向海淤涨。但以自然淤涨的速度与上海市建设需求的土地相比,仍然入不敷出。据统计,近50年来上海市圈围土地8.0×102km2,而城市建设占用农业耕地面积15×102km2。因此,必须通过人工促淤途径,加速中、低滩沼泽化和围涂造地的速度,扩大土地面积来满足上海城市建设和经济发展所需。但是,滩涂的开发要适度,要遵循自然演变的基本规律,同时需要与河口的综合开发治理和生态修复相结合。     

长江口湿地资源生物的可持续利用

长江口湿地是我国一块重要的滨海湿地,蕴含了丰富的自然资源,这些自然资源为当地乃至更广领域的经济发展都作出了重要的贡献。本文主要探讨该湿地生态系统中六种具有代表性资源生物的利用现状。这六种资源生物是中华绒螯蟹苗、日本鳗鲡苗、缢蛏、河蚬、芦苇和海三棱草。它们在维持河口生态系统的稳定性和连续性上具有其他许多生物所不可替代的作用。目前由于种种原因,这些资源的持续发展已受到了一定的威胁,造成它们资源现存量下降的主要原因是过度捕捞、受污严重及围垦滩涂等一些因素。如何正确利用和保护这些资源已是一项急待解决的问题,针对这些问题为可持续利用它们提出了一些相应的对策和建议。     

上海市滩涂湿地生态系统健康评价及成因分析

上海沿江沿海地区是我国重要的滩涂湿地分布区，其滩涂湿地生态系统健康对上海乃至长三角地区的生态安全具有重要意义。基于“压力-状态-响应（PSR）”模型，构建了上海市滩涂湿地生态系统健康评价指标体系，采用熵权综合评价法对研究区域生态系统健康状况进行评价，并设定了相应的健康评价分级标准。结果表明：杭州湾北沿边滩、南汇边滩、浦东边滩、宝山边滩、长兴岛周缘边滩、横沙岛周缘边滩、崇明南滩、崇明北滩均处于亚健康状态；崇明西滩处于较健康状态；而崇明东滩和九段沙湿地处于健康状态。过度围垦、环境污染、互花米草（Spartina alterniflora Loisel）〖JP2〗入侵等胁迫因子是上海市滩涂湿地面临的主要压力。在多重胁迫因子作用下，近30 a〖JP〗来上海滩涂湿地面积锐减，生态系统结构改变，生态功能退化。应重点控制滩涂开发强度，减少污染物排放，并加强对上海市滩涂湿地尤其是大陆边滩的保护，以维护湿地生态系统健康，保障区域生态安全     

中国海岸湿地环境特点与开发利用

海岸湿地是由低地、滩涂与生物群落组合的海岸环境。中国海岸湿地环境受季风波浪、潮汐与大河影响的河海交互作用为特征，地跨39个纬度带，其面积约占中国湿地总面积的1/5。按成因与表相可分为：河口芦苇、草滩湿地，平原海岸草滩盐沼湿地及在华南隐蔽港湾顶部红树林沼泽湿地3种类型。均具有潮上带、潮间带与潮下带分带特性。海岸湿地是珍贵的新生空间资源，但由于滥伐垦殖、外来生物种属入侵危害、陆源水沙减少及海平面上升招致海岸侵蚀、盐潮入侵与内涝频繁等灾害影响，海岸湿地环境质量下降，面临着解决海岸湿地生态保护与沿海人民生计这一新生矛盾问题。需沿流域进行陆海结合的系统研究与对比总结，找出湿地保护与开发的临界度，全面规划实施。     

1973～2017年扬中市江岸冲淤遥感监测及古河道塌江分析

江心岛沿江地区的泥沙淤积、水流侵蚀以及江堤坍塌对江心岛面积形态、滩涂围垦、航道变化、河口生态等都会产生重大影响。以长江干流第二大江心岛——扬中市为研究对象，基于遥感影像监测了1973~2017年沿江区域冲淤变化和塌江区域，结合多种资料分析变化成因。结果表明：（1）1973~2017年扬中市沿江地区冲淤变化分3个阶段，不同阶段淤积和冲蚀特点鲜明；（2）经过经纬度定位， 扬中市塌江区域发生在1930年扬中市主岛太平洲右侧两个江心岛之间的夹江与西南—东北向的一条古河道的交汇处；（3）塌江事件与常规水流冲刷无关，古河道出口被堵形成水压，沿江区域江底“深槽”引发“旋流”掏空底部泥沙，加上汛期后江水下泄，内外压力差加大直接引发塌江。     

围垦后南汇东滩海三棱藨草的空间分布及其影响因子研究

2015年9月~10月期间对2012年底围垦后南汇嘴区域的海三棱藨草(Scirpus mariqueter)湿地系统进行了调研,运用主成分分析、典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)方法,基于101个样地土壤的有机碳、总磷、总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、正磷酸盐、pH、含水率、粒径、盐度、滩涂高程等12个环境因子数据,探讨了围垦后海三棱藨草空间分布的关键影响因子。结果表明:海三棱藨草的分布与滩涂高程具有显著正相关(P0.05),海三棱藨草群落主要分布在南汇滩涂2.5~3.4 m高程范围内;海三棱藨草的密度、盖度与盐度呈显著正相关(P0.05)。结论认为滩涂高程和土壤盐度是影响海三棱藨草分布的主要环境因子。未来需要结合围垦后的水动力变化过程数值模拟,对海三棱藨草生态系统高时空分辨率的响应过程及机制进行研究,以进一步确立海三棱藨草对围垦工程响应的关键阈值。研究对围垦工程后的滨海湿地植被恢复及滩涂生态修复具有参考意义。     

长江口南港近期的演变及其与重大工程之间的关系

长江口为典型的多级分汊中等潮汐河口，口门宽阔、径潮流强劲、泥沙运动复杂、河槽交替多变，给河口综合治理带来困难。长江口各分流汊道演变过程中，此消彼长是永恒的主旋律，其产生、发展、扭曲、萎缩、消亡具有周期性演变规律。为发挥长江黄金水道的优势，促进国民经济发展，长江口先后实施了深水航道治理工程、南北港分流口处的新浏河沙护滩和南沙头通道限流工程，以及中央沙促淤圈围工程和青草沙水源地工程等，南北港和南北槽分流口河段得到有效控制，对长江口未来的演变产生深远影响。基于南北港分流口以下丰富的地形、水文现场资料，对近年来南港地形演变进行了深入分析，在肯定工程稳定河势的同时，认为目前南北港分流口以下，尚存在南港主流偏离南岸致使发生近岸淤积，以及瑞丰沙中下段沙体刷深导致水流分散，不利于河势稳定等问题。并探讨了长江口“先下后上”治理模式的优缺点，建议在长江口河势尚未发生较大变化时，站在整体的高度，综合考虑河势、航道、水土资源、防洪潮及排灌、生态环境保护等诸多因素，尽快实施长江口综合整治工程。     

潮汐河口水库型饮用水水源地保护区划分技术方法

长江口作为上海重要水源地，至今还没有依法划定水源保护区。目前国内的饮用水水源地保护区划分技术方法在潮汐河口水域应用时存在科学性差、适用性不强等问题。对国内外饮用水水源地保护区的划分方法进行了调研；研究了河口潮汐往复流特征、水污染排放、水环境特点，明确了河口水源库水质净化和防范突发污染事故风险的要求，提出了充分利用水库库区自净能力的划分原则和应用污染物最大流动距离法划分潮汐河口水库型水源地二级水源保护范围的技术方法。以氨氮作为特征因子分析水库的自净能力，认为库区作为一级保护区可以承担二级保护区的水质净化功能。以99%保证率的涨落潮流速并考虑季风的影响计算得到最大流动距离，并以此确定了青草沙水库的二级保护区范围上下游和横向边界范围。研究表明该方法概念清晰，简单实用，可靠性强。     

上海滨岸潮滩生物多样性及其利用与保护

滨岸潮滩是海岸带的重要组成部分和主要的地理景观,具有多种环境功能和生态价值,对沿海地区的经济发展起着重要的作用;同时滨岸潮滩又是一个环境脆弱带和敏感区,极易受人为活动的干扰和破坏。生物多样性是人类生存和经济得以持续发展的基础。滨岸潮滩是生物多样性最为丰富的生态系统之一。通过对上海滨岸潮滩生物多样性影响因素的调查与分析,研究了目前人类活动对滨岸潮滩生物多样性造成的严重威胁,污水的排放使滨岸潮滩 质和底质严重污染,对滨岸潮滩珠围垦改变 了潮 滩珠自然本底状态,造成潮滩物生长发育和栖息的环境受到破坏,影响滨岸潮滩物多样性。指出滨岸潮滩等方面的社会与环境价值,并探讨了上海滨岸带开发与滨岸潮滩物多样性的保护和利用问题。     

上海滨岸潮滩生物多样性及其利用与保护

滨岸潮滩是海岸带的重要组成部分和主要的地理景观 ,具有多种环境功能和生态价值 ,对沿海地区的经济发展起着重要的作用 ;同时滨岸潮滩又是一个环境脆弱带和敏感区 ,极易受人为活动的干扰和破坏。生物多样性是人类生存和经济得以持续发展的基础。滨岸潮滩是生物多样性最为丰富的生态系统之一。通过对上海滨岸潮滩生物多样性影响因素的调查与分析 ,研究了目前人类活动对上海滨岸潮滩生物多样性造成的严重威胁 ,污水的排放使滨岸潮滩水质和底质严重污染 ,对滨岸潮滩的围垦改变了潮滩的自然本底状态 ,造成潮滩生物生长发育和栖息的环境受到破坏 ,影响滨岸潮滩生物多样性。指出滨岸潮滩等方面的社会与环境价值 ,并探讨了上海滨岸带开发与滨岸潮滩生物多样性的保护和利用问题     

长江河口上边界床沙粒径的长期变化及其原因

大通水文站和泥沙观测断面位于长江河口的上边界。长江下游从大通（潮区界）至长江口门的距离长达680 km。20世纪80年代以来，长江流域日趋强烈的人类活动，显著改变了长江入海水文和泥沙数量和特性，从而对长江下游至河口动力地貌和动力沉积产生了显著影响。主要研究长江潮区界大通断面20世纪50年代以来床沙粒径的长期变化。1977~2004年床沙粒径 (〖WTBX〗d〖WTBZ〗50) 有一稳定增大的趋势，这主要是对上游河道悬沙来量持续减少的响应。值得注意的是床沙粗化过程是发生在该河床长期加积的背景上的。研究表明：导致床沙粒径粗化的原因，主要是上游河段进入本河段床沙粒径的增加和本河段冲淤过程中悬沙与床沙颗粒的交换。随着三峡水库的正常运行和其它大型水库的建设，预计未来几十年长江上游悬沙来量将进一步大幅度下降，可以预计，长江潮区界河段的床沙粒径将继续呈现增大的趋势。〖     

长江口滩涂地形冲淤分析研究

为获得长江口滩涂地形的冲淤演变规律，运用GIS的数据处理与空间分析功能，提出了基于分区的冲淤量时间序列分析、冲淤量与上游来沙量相关分析、沙洲质心推移分析、典型断面分析的滩涂地形综合分析方法，即以滩涂分区和江心沙洲为对象、分时段定量研究冲淤变化的方法。在对全系列实测滩涂地形资料逐年分析的基础上，对长江口滩涂地形进行分区域的冲淤分析，并选取1991、2001和2008年3个代表年份，研究了长江南支上段主要沙洲地形演变规律。总体上，崇明东滩、长江南支、长江南港、长江北港、南汇东滩、九段沙近期冲刷大于淤积，而崇明北沿、横沙东滩以淤积为主，长江南支冲刷作用明显，江心沙洲往东南方向推移，分析表明长江入海泥沙年输移量以及年均含沙量变化是造成长江口江心沙洲冲淤演变的重要因素之一。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律,由于北支倒灌咸水团的影响,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近,通过修建边滩水库,达到控制引水时间、避咸蓄谈的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型＋Markov模型等方法推算,几种方法相互印证,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水,蓄淡水保质”,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

崇明岛开发的自然秉赋与制约

在2l世纪世界环境与发展相互协调的历史背景下，有着自然优势的崇明岛开发成为上海现代化发展第三次飞跃的战略性目标之一。从长江口和崇明岛发育自然和人工控制后自然适应演变规律的历史和现状，探讨实现崇明岛开发的自然秉赋与制约因素，近两千年来长江河口自然演变规律的分析结果表明：弯道侧向环流及其对泥沙的输运对河口沙坝和汉道发育演变以及流域内众多大型工程对河口环流结构的影响研究，将是对长江口综合治理的理论前提，更是崇明岛实现人与自然协调开发的基础。而且，风能、湿地生态功能和岛内沟河网的自然生态功能、湿地生态功能和岛内沟河网的自然生态功能等可再生资源的充分利用可以实现崇明岛的零污染开发和治理。     

长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。