基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息

海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水体指数进行海陆分割,通过分析海水与海冰光谱特征差异,利用最大似然法监督分类提取海冰区域,运用反照率与海冰厚度之间的经验指数模型反演海冰厚度,将反演结果与Zubov模型计算的冰厚结果进行比较,相关系数为0.884,证明了中高分辨率光学遥感数据在海冰厚度反演中的可行性。同时发挥中高分辨率遥感数据的优势,利用冰厚信息提取海冰类型、估算海冰资源量,为渤海海冰的防灾减灾以及海冰资源利用提供参考。     

基于遥感技术的1988—2018年渤海海冰冰情时空变化特征

基于AVHRR、MODIS、GOCI遥感数据解译,构建了1988—2018年非连续日尺度冰情序列数据集,分析了渤海海冰冰情年际和年内时空变化特征。渤海冰情等级、年均海冰面积和年均海冰厚度均有明显的年际波动。海冰生消过程的日均面积和厚度变化呈现单峰型,且海冰面积和冰厚峰值均出现在1月25日。渤海海冰主要分布在辽东湾,其冬季结冰范围占渤海曾经结冰范围的70.58%,渤海中间区基本不结冰。海冰冰情指标与气象因子相关性分析结果表明：冻冰期海冰面积和冰厚相关系数最高的气象因子均是累积冻冰度日(CFDD);融冰期海冰面积相关系数最高的气象因子是3d-1.8℃积温,而冰厚则是累积融冰度日(CTDD)。据此选取CTDD、CFDD、3d-1.8℃积温及日最低气温四个指标建立多元非线性回归模型,并对冻冰期和融冰期分别拟合。进而对比分析2014—2018年海冰遥感提取面积与回归模型计算得到的海冰面积,其整体变化趋势一致,有一定的预测性。     

渤海和黄海北部地区海冰灾害风险评估

海冰灾害是中国海洋灾害的主要灾种之一。渤海和黄海北部地区由于受冬季风带来的寒潮天气影响成为中国最主要的结冰海域。基于灾害风险理论,将研究区海岸带上17个地级市的71个县区作为评价单元,对海冰灾害风险进行评估。选取冰期天数和最大冰厚2个指标,计算致灾因子危险度指数;选取涉海人口密度、海洋经济密度、海洋一产比重等3个指标,计算承灾体脆弱性指数;综合危险度指数与脆弱性指数计算各县区的海冰灾害风险指数,并绘制风险等级图。该风险等级图揭示了海冰灾害风险在渤海和黄海北部地区海岸带上的分布状况,为中国制定海冰灾害风险防范策略提供参考。     

我国海冰灾害风险评估和区划研究

海冰灾害是我国渤海及黄海北部海域的主要海洋灾害之一。选取冰厚、密集度及冰期和各类承灾体密度、规模等作为评估指标,将我国主要结冰海区沿岸各地市级行政区所辖海域和综合划分的渤海7个海区作为基本评估单元,利用权重分析等方法,对我国的海冰灾害风险进行综合评估。在此基础上,结合海冰防灾减灾的实际需求对我国的海冰灾害风险进行空间区域的等级划分,并绘制风险等级分布图。所得结果较为真实地揭示了海冰灾害风险在我国主要结冰海区的分布状况,可为我国的海冰灾害风险管理、防灾减灾规划等提供依据。     

2004年以来中国渤海海冰灾害时空特征分析

海冰灾害一直是冬季困扰中国渤海和黄海的最主要的海洋灾害之一。近10 a来,随着社会经济的不断发展,渤海的海冰灾害呈现出新的特点。运用近10 a的冰情、气象以及社会经济统计等数据,对2004年以来渤海海水灾害特征进行了分析。结果显示:莱州湾地区气温、寒潮、结冰期等引起的海冰面积与冰厚增大是致灾因子危害性增大的主要原因,其单位经济密度的不断增大以及渔业产业结构的单一化是承载体暴露性增大的主要特征。因此,近10 a来莱州湾地区成为环渤海地区海冰灾害的重灾区。未来应当重点加强莱州湾地区海冰灾害的防御性措施,改善海洋经济的产业结构,培育引进抗低温养殖品种,从而降低海冰灾害的损失。     

我国渤海海域的海冰灾害及其防御对策

渤海海域的海冰灾害对开发和利用渤海海洋资源有重要影响,本文讨论了渤海海冰的形成、发展、冰情及其灾害,并对防灾对策提出了建议,即加强渤海海冰监测、海冰预报,进行海冰烈度区划,开展渤海海冰物理力学性能研究,检测现有近海结构物,改进近海结构物的设计,并相应开展与渤海海洋工程有关的科研工作。     

中国的冰雪灾害及其发展趋势

中国每年都有不同程度的冰雪灾害发生，冰雪灾害成为中国西部和北部经济发展的一个制约因素。最近１００～１５０年内，气候变暖将显著地减少冰冻圈的区域范围与数量，这种减少对有关的生态系统和社会经济活动将产生明显的影响。山地冰川的冰雪丧失和退缩将是惊人的。小冰川分布地区，如祁连山、阿尔泰山等，随着预料的变暖在未来１００年内将大部分消失；但喀喇昆仑山、帕米尔、天山以及喜马拉雅山等的那些大冰川将持续存在到２２世纪。冰川阻寒湖溃决洪水规模将日益变小。随着气候变化，冰雪融水径流将发生明显变化。随着气候变暖，季节性积雪的范围、积雪期和厚度将减少，从整体说，季节性积雪灾害（如雪崩、风吹雪）将变轻。海冰的范围和厚度将发生巨大变化，不仅是由于气候变暖，而且由于大气和大洋两者的环流形式发生变化，我们预期：黄海和渤海的海冰和北方地区河冰将显著减少，因此，河冰、海冰灾害亦将变轻。     

基于遥感数据的渤海海冰灾害风险研究

从海冰带来的严重灾害问题出发,针对传统监测方法的局限性,阐述了遥感技术在海冰灾害监测中的优越性.以渤海海冰为例,提出一种海冰灾害风险等级划分方法,即利用遥感技术和地理信息系统制作经纬度间隔为0.2°的网格,然后得到渤海海冰密集度,选择最大冰密集度、平均冰密集度、冰厚和冰期作为等级划分的指标.根据现场观测和多年调查研究,把海冰灾害风险程度分为3个等级零风险、低风险和高风险.结果表明该指标能够反映海冰灾害的风险程度,用该方法描述海冰灾害风险等级可以为海洋预报提供依据.     

渤海海面冰情变化趋势预测

渤海地处中国北方，是我国唯一出现海冰的海域。海冰影响着航运以及海上油气的开发和生产。渤海海面冰情的发展和生消，与大尺度环流形势和海区气象水文条件密切相关。以环渤海地区的气候特征为背景，分析冷暖空气活动的特点，做出气温变化的预测，进而推测海面冰情的发展趋势。分析了1990—1999年冬季渤海周边10个气象台站的气温资料，挑出有明显降温的个例，并将当时的500hPa的高度场形势归为：远槽型、近槽型、低压型、横槽型、锋区型和槽后型共6种类型。不同的天气类型反映冷空气活动的不同路径。根据天气分型，选择500hPa和850hPa天气图中反映冷空气活动和描述冷暖气团状态的气象要素作为方程因子，如高空冷暖平流强度、冷气团强度、锋区强度、冷空气引起的降温幅度以及偏』匕风速等，建立10个气象台站的24，48和72h变温预报方程。方程平均拟合率在60％以上。将预测的变温对冰情的影响分成6个等级。验证结果表明，预报方程式能够预报出渤海海面冰情变化趋势，与海冰遥感监测结果一致。     

2010年渤海海冰灾害特征分析

2010年中国遭遇到近30年来最严重的海冰冰情,因灾直接经济损失高达63.18亿元,占全年海洋灾害总经济损失的47.6%——海冰成为中国2010年海洋灾害中的主要灾种之一。基于区域灾害系统论,运用气象数据、MODIS图像和社会经济统计等资料,对2010年渤海海冰灾害的特征进行了初步分析。结果显示,以莱州湾结冰范围扩大为代表的渤海海冰分布变化是致灾因子区域危险性增大的主要特征,环渤海地区海水养殖面积和产量的增加是承灾体暴露性增大的主要特征,而总体灾情严重则是二者的综合结果。     

河北省海洋灾害遥感动态监测系统简介

为及时获取海洋灾害发生及其影响的监测信息，并为当地政府和有关部门提供决策服务，根据渤海湾海洋灾害发生的特点，从风暴潮、赤潮、海冰、海域污染等海洋灾害的遥感监测技术方法研究入手，介绍了河北省海洋灾害遥感动态监测系统的功能。应用服务情况表明，该系统对渤海的风暴潮、赤潮、海冰、海域污染的遥感监测效果良好。重点对利用NOAA／AVHRR数据开展的1998—2006年春季渤海海域污染遥感监测情况进行了客观的分析，结果表明，渤海湾近海水域从1999年开始出现大范围污染，其中，2002年最为严重，2003年以后有所好转，但是近两年的污染状况又趋严重。     

Ocean Disaster Reduction and Sustainable Development in the Region around Bohai Sea

1IntroductionBohai is the only inland sea in China.It has the highest resource density of all the fourcontinental seas in China.Since the end of the1 970 's,the marine economy around Bohai has seengreat development and the growth rate of the marine industry is up to 2 0 % .It is much higherthan the growth rate of the GDP of this region.The marine economy has greatly contributed tothe development of the economy and society around Bohai.However,since Bohai is an inlandsea,it has the natural …     

南海海域地震海啸潜在危险的探析

本文对南海海域的海底地形地貌、海水深度、地质构造格局、断裂活动、地震和海啸的活动等进行分析,认为南海北、西、南以及中部都不具备发生地震海啸的基本条件.而南海东部边缘的台湾南部～菲律宾以西的马尼拉海沟,不仅具备发生地震海啸的条件,而且是南海亚板块向菲律宾板块的俯冲带,强震活动频繁且倾滑型或具有倾滑分量的走滑型地震比例很高,同时历史上也曾发生多次海啸,是南海最有可能引发地震海啸的潜在地区.     

渤海PL19-3油田设计地震动参数研究

渤海PL19-3油田按美国有关规范进行抗震设计,其抗震设防标准和地震动参数与我国有关技术规范相比均存在一定的差别。本文根据渤海及邻区的地震构造、地震活动环境的研究结果,以及工程场地的钻探资料、土动力参数测试结果,参照美国有关技术规范的方法,确定了PL19-3油田的设计地震动参数。研究成果不但能满足该工程的抗震设计需要,也可供渤海海域其他工程参考,尤其是所得到的场地土动力学参数具有其特殊性和代表性。本工作将促进海洋工程的抗震技术规范和设防标准的研究,同时,也为未来开展海域地震区划工作积累了基础资料和工作方法。     

影响黄渤海域热带气旋的灾害分析

分析了1971—2000年北上影响辽东半岛及黄渤海域热带气旋的气候特征、路径分类及灾害特点，结果表明，台风是造成黄渤海域风浪灾害的主要天气系统之一；辽东半岛地区，最大暴雨是由台风引起的；不同路径的热带气旋造成的灾害不同；热带气旋活动具有群集性，在产生风暴潮、暴雨的同时，常引发洪涝灾害、泥石流、滑坡等次生灾害，加重了灾害程度。     

中国海岸侵蚀特点及侵蚀加剧原因分析

中国海岸侵蚀具有普遍性、多样性和加剧发展等三个特点，侵蚀岸线长度占全国大陆岸线的１／３以上，尤以渤海和黄海沿岸较重。但因沿海泥沙来源丰富、堆积条件较好，使总体侵蚀强度通常稍轻于国外许多海岸。中国海岸的侵蚀因素有海平面上升、风暴潮加剧、入海泥沙减少和多种不合理的人为开发活动等９种，其中７种与全球变化有直接或间接关系。它们主要通过增强海洋动力作用、减少沿岸泥沙和降低海岸稳定性三个原因，加剧海岸侵蚀。