1990年以来我国大陆海岸线变迁及分形维数研究

选取1990年以来的9期的遥感影像共计371景,提取大陆海岸线数据,分析了海岸线长度历年变迁规律及分形维数的变化,得出以下结论:(1)近22 a来,我国大陆海岸线长度基本保持增长趋势;(2)自然岸线和河口岸线长度处于减少趋势,而人工岸线长度处于增加趋势,其增长速度大于自然岸线和河口岸线减少速度之和;(3)我国海岸线的分形维数呈直线增长趋势,其变化趋势与海岸线长度变化一致。     

近40 年苏北海岸线时空动态变迁分析

海岸线对海平面上升、海岸侵蚀、港湾淤积、湿地生态资源和近海海域环境等具有重要指示作用。利用遥感（remote sensing, RS）和地理信息系统（geographic information system, GIS）技术获取苏北海岸在1978年至2018年5期海岸线数据,对海岸线长度变化、岸线速率变化以及岸线类型转变进行分析,并以河口为分界点对岸线变迁特征分段分析。结果表明:（1）40 年间研究区岸线总长度大致呈现递减趋势,岸线类型变化较为明显,随时间推移人工岸线和自然岸线分别表现为增长和削弱的趋势。（2）研究区在1978年至2018年,海岸线向海域推进速率远大于海岸线向陆域推进速率。（3）1978年至1988年,射阳河口至新阳港口之间的海岸线推进速率最为明显,主要以自然淤长的方式向海域推进,岸线平均端点速率（end point rate, EPR）为281.4 m/a;在1988至1998年,新阳港口到斗龙港口之间岸线推进速率最为明显,主要以自然淤长方式向海域推进,平均EPR为535.5 m/a;在1998年至2008年,斗龙港口到大丰港口之间岸线推进速率最为明显,主要以人工围垦方式向海域推进,平均EPR为502.1 m/a;在2008年至2018年,梁垛河口到方塘河口之间岸线推进速率最为明显,主要以人工围垦方式向海域推进,平均EPR为347.7 m/a。     

基于遥感技术的近30 a海南岛海岸线时空变化

了解海岸线变化对海岸资源的开发与保护有着重要的意义。论文基于遥感技术与GIS技术,提取了海南岛1980、1990、2000、2010年4个时期的海岸线,并对其30 a来的时空变化特征进行了系统分析。结果表明:海南岛海岸线变化主要受人为因素的影响,近30 a来其长度增加了55.4 km;海岸线时空变化显著,变化比较剧烈的岸段多分布在地势较为平缓的南部地区,以养殖开发、工业用地、城镇与港口建设用地为主。研究认为,海南岛海岸线的变化,将有可能导致诸如岸线侵蚀等环境问题,应注意合理开发,利用海岸线资源。     

1975~2015年大连市海岸线变迁和围填海变化

本文基于Landsat MSS/TM/ETM+/OLI遥感影像,综合运用RS和GIS技术,结合Google Earth,研究了大连市1975~2015年大陆海岸线及围填海面积和类型的变化。结果显示:（1）大连市海岸线的变迁包括向海扩张和向陆退缩两种情况,以向海扩张为主;（2）1975~1990年、1990~2000年和2000~2015年围填海面积分别为187.56 km2、90.50 km2和425.42 km2,年均增长率分别为12.50 km2/a、9.05 km2/a和28.36 km2/a,其中2000~2015年围填海面积最大,1990~2000年围填海面积最小;（3）1975~2015年围填海覆盖类型中工业用地的比例逐渐增高,水库/坑塘的比例逐渐降低,岛屿和交通用地的比例先降低后升高,水田和裸土只出现在1975~1990年;（4）由于围填海等人类活动,1975~2015年共有15个大小不同的岛屿与大陆相连;（5）海岸线向陆退缩的原因是一些养殖池或工业用地被拆除,主要发生在2000~2015年。     

莱州湾西南部岸线变迁对海域水动力影响的数值研究

20世纪70年代以来,盐田、养殖围堤、港口堤坝建设等开发活动使莱州湾西南部岸线变迁尤为显著,从而引起了海湾水动力环境的改变。为探究近50年莱州湾水动力环境对海湾西南部岸线变迁的响应,本文建立二维数值模型,研究莱州湾西南部3个时段岸线变迁对海湾潮流、纳潮量和水交换的影响。结果表明,1968－2020年莱州湾西南部流速变化以减小为主,流速变化较大的区域主要位于盐田或养殖围垦区和新建港口附近海域。近50年,莱州湾纳潮量呈逐年减小趋势,大潮、中潮、小潮和全潮平均纳潮量分别减少5.85%、7.28%、8.85%和6.47%,围填海是导致纳潮量减小的主要原因。1968－2010年莱州湾整体的水交换能力有所提高,2010－2020年则相差很小;从局部看,1990－2020年港口附近海域的水交换能力均显著降低。     

长兴岛海岸线变化遥感动态监测及分形特征

基于6个时相的卫星影像和野外实地调查,通过人工目视解译获取了30多年来大连市长兴岛海岸线的变化信息,计算了时间序列上海岸线分形指数的动态变化.结果显示:30多年来长兴岛海岸线受人类活动的影响逐步增大,人类活动影响和改变海岸线的活动可分为两种类型.在1995年之前的近20 a内,以原始淤泥质岸线被垦为人工养殖岸线为主导类...     

黄河水文特征对河口海岸变化的影响

论文选取海陆变化频繁的黄河口作为研究区,在3S技术支持下采用平均高潮线法对1976-2002年18个年份的遥感影像进行了海岸线信息提取。对研究区海岸变化的叠加分析表明:1976-2002年间黄河口海岸的演变过程分为直线增长、波动增长和波动减少3个阶段。同时,黄河口水文特征的变化规律及其对岸线变化影响的分析揭示了黄河水沙状况与河口海岸线的年际变化呈线性回归关系,指出了输沙量为河口海岸变化的主要驱动力,而径流量和含沙量是通过影响输沙量而间接影响河口海岸线变化,确定了输沙量3.517×108t/a为河口海陆变迁的临界值。     

近30a来乐清湾海岸线与海岸湿地变迁分析

以Landsat ETM/ TM影像为主要数据源,采用人机交互的方式提取了1990~2017年间6期乐清湾海岸线。利用马尔科夫矩阵法计算了滩涂转化规律,并按照年份进行岸线和海岸湿地变迁分析。结合当地相关资料,开展了乐清湾区域海岸线和海岸湿地变化的驱动力分析。结果表明:乐清湾岸线以人工岸线为主,岸线变化剧烈,变化速率分布不均,海岸湿地的变化整体面积变化不大,其中人工湿地主要由自然滩涂湿地转化而来,人类围填是乐清湾海岸线和海岸湿地变迁的主要因素。     

辽河口潮能通量与潮能耗散的数值研究

河口的潮能通量和潮能耗散对河口的泥沙输运和地形地貌形成具有重要的参考价值,本文基于FVCOM(finite-volume coastal ocean model)模式研究了辽河口在潮流和径流相互作用下潮能通量和潮能耗散情况。结果表明:辽河口潮能通量最大的区域集中在盖州滩东南侧以及双台子河河口和大辽河口河道急剧缩窄及拐弯处;在两个河口随着径流量的增加,潮能耗散增强,丰水期耗散能量总体上大于平水期和枯水期;在大辽河口,大潮期间的各水期的耗能率约为小潮期间耗能率的两倍;一个潮周期内潮能通量最大值出现在高潮时刻,其值为56.08 KW/m,河流段最大值发生在河道拐角处,低潮时潮能通量最小。潮能通量和耗散的分布的研究结果对于了解辽河口海域的动力过程和河口沉积动力过程方面的研究具有重要意义。     

厦门海岸线遥感动态监测研究

以厦门地区海岸影像为研究对象,根据不同海岸类型的地貌特点,采用不同的海岸线遥感解译方法提取出1987年、1997年和2007年的海岸线,并进行岸线变迁原因分析,研究结果表明:人工海岸、基岩海岸、砂质海岸及红土海岸的海岸线解译标志明显,提取效果较好,基本能够实现计算机自动提取;淤泥质海岸在遥感图像上呈现复杂的边缘,无理想的线性特征自动提取技术,是海岸线提取中的难点.     

现代黄河三角洲的海岸侵蚀及其环境影响

现代黄河三角洲属粉砂淤泥质海岸,受陆域黄河水沙量变化与海洋水动力条件的共同作用,海岸侵蚀现象严重,且具有明显的时空变化特征.1976年黄河改走清水沟流路后,刁口河故道人海口岸线开始蚀退,初期侵蚀速度很快,近10 a来蚀退明显减缓;同时行水河口发生淤积.1990年后,尤其是近年来,泥沙供应大量减少,海陆作用力对比变化,除行水河口泥沙在有限范围内堆积造陆外,沿岸大范围内普遍表现为蚀退.岸线蚀退的同时,岸滩下蚀也很明显.在海岸侵蚀作用下,作为中国典型滨海河口湿地的现代黄河三角洲环境不断退化.应系统地认识海岸侵蚀灾害及其复杂性,建立综合管理体系,缓解侵蚀,改善滨海湿地环境.     

辽河口海域使用变化下的生态敏感性分析

以辽河口作为研究对象,利用1990年、2000年、2007年和2014年遥感影像作为数据源,对海域使用变化下的生态敏感性进行了系统性研究:分析了围填海、养殖用海、工业用海等主要用海活动对河口区域生态敏感性的影响机制;建立了海域使用变化下的生态敏感性指数(ESI),并分析其变化过程;最后借助ArcGIS空间分析法,获得生态敏感性空间分布状况.结果显示,1990~2014年辽河口区域海域使用面积由1990年的2977.32km~2至增加至2014年的3059.96km~2,主要增加类型为开放式养殖用海、围海养殖用海和工业用地,主要由开放海域、盐地碱蓬和泥滩转变而来.研究区人为干扰度呈上升趋势,2007~2014年间变化率较大;生态系统服务价值总体呈现减小的趋势,由1990年的4.65×10~9元减少到2014年的3.34×10~9元,人为干扰强度与生态系统服务价值呈现负相关系.海域使用变化下的生态系统敏感性指数由2001年的2.5增加到2007年的4.7,再增加至2014年的4.8.总体而言,近25a来辽河口区域生态系统敏感性对海域使用变化的响应程度不高.虽然近10a受到一定程度的人类开发利用活动的影响,但整个河口生态系统的所受的影响还不太强烈.     

基于多年遥感数据分析长江河口海岸带湿地变化及其驱动因子

研究河口海岸带湿地长时间演变对湿地保护管理和海岸带资源评估具有重要意义.本文获取长江口1979—2015年10景Landsat-MSS/TM/OLI影像和2015年13景GF1-PMS高空间分辨率数据,对比两个典型实验区分类算法,选用最优的决策树算法应用到长江口Landsat影像中,得到沿岸湿地要素近40年的面积变化情况.研究表明,2015年长江河口海岸带湿地总面积为4725 km2,自然湿地占63.5%,人工湿地占21.2%,湿地总面积相比1979年增加了662 km2,自然湿地面积减少了163 km2,而人工湿地面积增加了766 km2.长江口自然湿地面积在1979—2000年减少幅度较大,2000年后由于保护管理加强而减少幅度变小;人工湿地和建筑面积增加较为明显,主要是由于大型水库的修建和人工鱼塘开发及港口建设.湿地总的变化趋势为河口区不断淤积,自然湿地转变为人工湿地,人工湿地转变为建筑用地等非湿地;其中,滩涂面积减少283 km2,水库、养殖鱼塘和水稻田面积分别增加了92、355和319 km2,主要发生在崇明东滩和启东沿岸;非湿地中建筑用地面积增加154 km2,灌木草场面积减少147 km2,主要发生在上海和启东沿岸.同时比较分析长江口3个区域湿地驱动因子发现,北岸启东沿岸和南岸南汇东滩湿地因经济快速发展和港口水利工程修建,以及过度开垦滩涂等自然湿地使人工湿地增加明显;而长江上游径流量、区域降水和海平面上涨等自然因素控制着中支河道区(如崇明东滩)自然湿地的变化.     

滦河三角洲典型潟湖-沙坝海岸岸线稳定性评价

滦河三角洲潟湖-沙坝海岸在我国海岸类型中最具特色,具有重要的教学和科研价值,在自然和人类共同作用下,海岸线一直处于动态的演变过程中。选取1987年、2000年和2014年三期遥感影像提取岸线数据,计算近年来潟湖-沙坝海岸岸线纵深度、年均变化速率和稳定性指数,分析各沙坝海岛岸线的稳定性。结果显示滦河三角洲潟湖-沙坝岸线以向陆蚀退为主,最大纵深度变化向陆蚀退近400 m,最大纵深度年均变化速度达-30 m/a,岸线以微侵蚀至严重侵蚀所占比例达到87%,74%海岛稳定性指数小于0.4。这主要是由于滦河中上游修建水库导致入海泥沙量减少,同时港口、养殖池的修建也对岸线稳定性起到负面影响。     

中国东海区大陆岸线变迁及其开发利用强度分析

基于东海区海岸带1990-2015年6个时期遥感影像,分析其大陆岸线变迁,并评价其岸线利用强度。结果表明：（1）大陆岸线持续向海推进,且岸线长度缩减了495.91 km。岸线变迁强度呈现波动变化状态。岸线结构中大量自然岸线转变为人工岸线,自然岸线比例缩减了14.18%,而人工岸线占比上升了21.94%,岸线的多样性快速增长。（2）岸线平均分形维数呈现波动下降趋势,形态向平直、规则方向发展。海岸带海陆格局表现为陆进海退,陆地面积增加了2655.01 km²,海岸带受滩涂养殖、围填海、港口建设等人类活动影响显著。（3）岸线的开发利用强度加强。岸线人工化指数增加,2015年增长至53.88%。开发利用主体度由单一主体模式发展形成二元主体模式,至2015年,岸线二元主体转变为基岩岸线和建设岸线,主体度分别为30.53%和20.26%。岸线综合利用指数上升了32.42%,人类活动对岸线变化影响力大幅提高。     

基于生态系统功能的大连市围填海资源潜力评估

将大连市围填海资源区划分为原生湿地(基岩海岸、砂质海岸、淤泥质海岸)和人工湿地(养殖池塘、水库、盐田)的基础上,评估了大连市围填海资源区生态系统服务价值,并结合通过遥感影像所提取的2000年、2010年大连市不同类型岸线长度和面积数据,构建基于生态系统功能的围填海资源潜力评估模型并对大连市围填海资源潜力进行评估,结果表明,大连市围填海资源区潜力值,人工湿地原生湿地,原生湿地围填海资源潜力为:砂质海岸粉砂淤泥质海岸岩石性海岸;人工湿地围填海资源潜力为:养殖池塘近岸水库盐田。     

近20 a来我国海岸线曲折度变化分析

曲折是海岸线的基本属性,也是影响海洋自然环境和经济发展的重要影响因素.本文借助SuperMap的线数据集重采样功能,构建了基于海岸线轮廓基线的一种新的海岸线曲折度计算方法.选取1990年、2000年、2007年和2012年4期遥感影像,提取4期海岸线基础数据,计算海岸线曲折度,根据结果分析了近20 a来的我国海岸线曲折度的变化趋势和变化特征,得出以下结论:采用构建轮廓基线计算海岸线曲折度是一种有效的方法;近20 a来,我国大陆海岸线曲折度呈波动趋势,按照变化趋势可分为上升型、下降型和波动型3种;我国海岸线曲折度空间分布差异明显,整体上北方曲折度小于南方.     

辽宁省围填海海洋开发活动对海岸带生态环境的影响

为说明辽宁省围填海开发活动对海岸带生态环境的影响,本文提取遥感图5期(1990年、2000年、2005年、2008年、2009年)的围填海信息,分析得出从1990年到2009年,辽宁省围填海面积增加了627 km2,增加了53.6%。围填海导致全省自然岸线减少246.8 km,减少了26.7%,自然岸线的缩减主要集中在大连市和葫芦岛市。海湾总面积由1 367 km2减少为1 116 km2,减少18.4%,主要在锦州湾、普兰店湾、大连湾、大小窑湾。河口区域围海活动有增加,但比例不高,围填海导致104个岛屿失去其独立性,与大陆相连。     

近25年来我国海岸线开发强度变化研究

海岸线资源作为社会经济发展与城市扩张的重要空间基础,成为沿海城市社会经济发展的最重要因素。本文基于1990年、2000年、2010年和2015年4个时期的遥感影像提取岸线数据,计算25年来我国大陆海岸线开发强度变化量及年均变化速度,研究其时空演变规律,得出以下结论:（1）我国海岸线开发强度变化速度保持增长趋势,空间分布上以长江入海口为分界线,北方沿海城市普遍高于南方,时空演变形态呈现"三期"和"两型"两种特征;（2）重度开发岸线多分布于山东、辽宁和浙江三省,而天津、江苏和上海范围内其所占本省已开发利用岸线总长度的比例较大,均大于70%;（3）近25年来,我国大陆海岸线开发强度指数,以上海市为分界线,北方沿海城市指数全部高于0.6,均高于南方。     

辽河保护区坑塘湿地恢复研究

辽河保护区在清河口—马虎山段100多km河道上的沙坑为建设坑塘湿地提供了基本条件,阐述了辽河保护区坑塘湿地恢复方法、水系连通技术、生态系统恢复技术及建设工程设计方案。在铁岭段、沙宝台段和石佛寺段建设30个坑塘湿地,通过修建宽2~3 m的连通渠实现坑与坑及坑与河道之间的水系流动,可形成三大坑塘湿地群。通过湿地下垫面整治、植被恢复、生境恢复及水文调控与管理恢复坑塘湿地生态系统,通过河流湿地水网建设和水生植物群落重建工程进行坑塘湿地建设,能够实现对干流悬浮物、COD Cr和氨氮的有效去除,增加蓄水量909万m3,有效改善辽河流域生态环境。