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。     

长江口拦门沙河槽季节性冲淤的主控因子探讨

根据长江口南槽3a中的23次地形实测资料,揭示拦门沙航道的季节性冲淤规律及其主要影响因子,并利用所获得的经验关系对入海水沙特征年份及洪水、风暴迭加情况下河床的冲淤幅度进行了预报,结果表明：拦门沙航槽的季节性冲淤变化主要受洪水和风暴控制,在不受风暴干扰的前提下,河槽纵向上各点的水深同大通站径流量之间存在负相关关系,相关性以径流同落后1-2月的地形之间的关系为最好;随着向海距离增大,这种“滞后”时间有延长趋势,正常年份径流引起的洪枯季最大冲淤幅度约为0.6-0.7m量级,特枯水（沙）年和特丰水（沙）年引起的洪枯季最大冲淤幅度估计分别为0.4-0.5m和0.9-1.0m量级,十年一遇的风暴引起约0.4m的淤积。苦特丰水（沙）年洪水和百年一遇的强台风碰头,拦门沙河床的洪枯季冲淤幅度可能达1.5m左右量级。     

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。     

长江口拦门沙河槽季节性冲淤的主控因子探讨

根据长江口南槽 3a中的 2 3次地形实测资料 ,揭示拦门沙航道的季节性冲淤规律及其主要影响因子 ,并利用所获得的经验关系对入海水沙特征年份及洪水、风暴迭加情况下河床的冲淤幅度进行了预报。结果表明 :拦门沙航槽的季节性冲淤变化主要受洪水和风暴控制。在不受风暴干扰的前提下 ,河槽纵向上各点的水深同大通站径流量之间存在负相关关系 ,相关性以径流同落后 1～ 2月的地形之间的关系为最好 ;随着向海距离增大 ,这种“滞后”时间有延长趋势。正常年份径流引起的洪枯季最大冲淤幅度约为 0 .6～ 0 .7m量级 ,特枯水 (沙 )年和特丰水 (沙 )年引起的洪枯季最大冲淤幅度估计分别为 0 .4～ 0 .5m和 0 .9～ 1.0m量级。十年一遇的风暴引起约 0 .4m的淤积。若特丰水 (沙 )年洪水和百年一遇的强台风碰头 ,拦门沙河床的洪枯季冲淤幅度可能达 1.5m左右量级。     

长江口南汇东滩淤涨演变分析

根据1983－1999年历年地形测图和1999年4月-2000年3月潮滩断面定位观测的相对高程记录，结合潮滩水文泥沙观测资料，对长江口南汇东滩的淤涨演变进行分析。结果表明，不断淤涨的平缓潮滩在风暴浪和常浪作用下发生相就应的突变和渐变，并且常浪对滩面起洗平作用，而风暴浪对滩面起掀掘作用。潮流携带细颗粒泥沙塑造潮滩，通过上、下滩水体含沙量之差可计算潮滩的堆积速率，从滩坡平衡原理可计算潮滩水平扩展趋势。计算结果得到南汇潮滩堆积速率为4．5cm/a，淤涨速率40－50m／a，写实测资料相符。     

近期长江口南北槽分流口河段悬沙输运机制研究

针对近期长江口南北槽分流口地区出现新的河床冲淤演变情况,对分流口河道尤其北槽入口河段多次实测水文结果进行分析,探讨了分流口河道悬沙输运机制。〖JP2〗通过引入输沙机制影响强度尺度参数,得到悬沙输运机制的数学表达形式,并进一步探讨了北槽入口河道产生淤积的原因。结果表明：(1)北槽分流口存在三级输沙机制,且不同输沙机制项在近口段、口中段和口内段各段中影响程度也不相同;(2)分流口泥沙来源于南港河段,在向“南港-北槽”输运过程中,一部分泥沙受到分流潜堤拦截,落淤在潜堤北侧造成九段沙沙头持续淤长;(3)悬沙在口中段受两项输沙机制的共同控制下,跨跃航槽,横向输运。并在输移过程中落淤,最终形成北槽入口局部区域的持续淤积     

上海石化近岸海床冲淤特征与海堤稳定性分析

运用GIS对2000~2013年上海石化近岸海床冲淤特征、机制及海堤稳定性进行研究。结果表明:(1)2000~2013年海床大范围为淤积区,但金山深槽冲刷强度较大。其中,2000~2004、2004~2008年以冲刷为主,年均净冲刷速率为5.27 cm和10.52 cm;2008~2012年以淤积为主,年均净淤积速率为8.50 cm;2012~2013年冲淤较稳定,稳定区占总面积的76.04%;(2)8个断面北岸及深槽中部(断面Ⅴ)地形较稳定,但在深槽西部(断面Ⅰ和Ⅱ)和东部(断面Ⅶ和Ⅷ)南侧冲刷;离岸15m以浅海床以淤积为主;(3)海堤稳定评估中,第六次围堤岸段稳定性较低。总之,海床的冲刷与金山涨潮冲刷槽补沙机制的丧失有关,同时城市沙滩、南汇促淤等工程也有影响,新一轮涉水旅游项目正在开发中,需密切关注。     

不同滩涂促淤围垦方式对大型底栖动物群落的影响

滩涂促淤围垦会对大型底栖动物造成一定程度的影响,但关于不同促淤方式对大型底栖动物的影响未见有报道。以长江口浦东机场外侧滩涂促淤区为研究对象,分析吹沙促淤区域和抛坝促淤区域中大型底栖动物的分布特点。结果显示:大型底栖动物在抛坝促淤区和吹沙促淤区年均密度分别为(835.98±572.41)ind./m~2和(52.85±12.04)ind./m~2,年均生物量分别为(135.25±63.99)g/m~2和(40.82±6.84)g/m~2,单因素方差分析显示,两者存在显著性差异(P0.05),进而表明不同促淤方式对大型底栖动物的密度和生物量影响不同。CLUSTER聚类和MDS排序图说明吹沙促淤区和抛坝促淤区断面之间的大型底栖动物群落组成存在差异性。对各断面间群落相似性矩阵进行SIMPER分析表明河蚬、光滑狭口螺和谭氏泥蟹为两种区域共有优势种,其贡献度分别为56.10%、10.81%、9.62%,且三者在吹沙促淤区中的密度分布少于抛坝促淤区。研究表明泥沙淤积的快慢程度是影响促淤围垦区内大型底栖动物分布的重要因素。     

长江下游铁板洲洲头冲淤变化规律

长江下游是典型的分汊型河道,其江心洲的洲头正面临清水冲刷蚀退的严峻形势,如大通河段的铁板洲。基于大通水文站年均水沙数据（1956~2014年）,选取铁板洲的遥感影像（1998~2016年）和实测地形数据（2004~2011年）,并采用MIKE21 FM模拟铁板洲河段的水动力变化,分析近20年大通站年际及年内水沙变化、铁板洲的形态变化、洲头冲淤变化及主控因素。2003年后长江下游年均径流量变化较小,年均输沙量比2003年之前锐减67.4%。铁板洲受到低含沙水流的冲刷,洲头显著蚀退,其体积从163.57万m3（2004年）萎缩至68.84万m3（2011年）,且年均蚀退率由8.88%（2004~2008年）增至11.57%（2008~2011年）。水动力模拟表明来流量增大对洲头的冲刷作用更加剧烈,即铁板洲在洪水期受到的冲刷大于枯水期。由于洲头的逆坡和阻挡作用,铁板洲洲头上游沿程流速不断减小并在洲头前缘岸边急剧降至零,最大流速出现在洲头左侧,使得其左侧成为主要蚀退区。     

长江口没冒沙演变过程及其对水库工程的响应

研究南槽没冒沙演变规律,可以为筑库引淡蓄水工程建设提供科学依据。根据该海区近百年来各个时期的海图和20年来的实测水文泥沙等资料以及2003、2004年的现场观测数据,探讨了没冒沙的形成及形成后的演变过程。研究表明：没冒沙的形成和发育经历了局部边滩冲刷、边滩沙嘴发育和沙脊形成3个阶段;近半个世纪来,沙体中轴位置在稳定强劲的涨落潮流作用下呈现出西北—东南走向的良好的稳定性,具有潮流脊性质。而蓄淡水库工程建设将有可能使南槽成为适应进出水沙量的新型河槽。     

长江口滩涂促淤工程的驱动力分析与可持续发展

综述了促淤工程的历史意义在于不仅形成了大约2000万人的人类生存空间,对长江三角洲经济开发和发展曾经起到巨大作用,同时也造就新的就业机会,还兼顾生态环境的动态保护,特别是青草沙水库的运行成为长江口水源地的战略选择。分析了促淤工程的驱动力虽然受长江三角洲自然因素和技术的制约,但长江口滩涂促淤的主要驱动力是长三角社会经济因素、社会需求和政策导向等。探讨了促淤工程的可持续发展对策,一方面是要建立和完善促淤工程的科学评价指标体系,将滩涂促淤可能带来的负面环境效应成本也纳入滩涂促淤工程项目的成本之列,另一方面是要加强对滩涂促淤的统筹规划,遵循《上海市基本生态网络规划》的指导思想,在规划设计阶段就实行因地制宜的方针。此外,提出了通过诸如漂浮人工滩涂等生态修复途径把受损的滩涂湿地生态系统恢复成健康的功能性生态系统,以实现促淤工程生态补偿的有效性。     

基于遥感及数值模拟的崇明东滩冲淤与植被关系探讨

首先提取多时相卫星影像的水边线信息,借助水动力模型模拟水边线对应时刻的水位,根据水边线水位及实测潮滩高程断面推算潮滩的高程及冲淤变化信息,同时利用高分辨率遥感影像（Quick Bird）对潮滩植被进行模糊分类及变化监测,并通过植被覆盖度指数及现场观测数据反演植被的发育程度信息。依据上述计算结果探讨了崇明东滩冲淤变化与植被及潮间带高程的关系。结果表明在崇明东滩中低潮滩附近存在冲淤峰值,由峰值位置向海向陆侧递减。年平均沉积速率与潮滩高程(<3.4 m)的相关性〖WTBX〗R〖WTBZ〗2=0.8 106。中低潮滩出现最大沉积速率主要是受植被的捕沙作用及沉积滞后的影响,高潮滩沉积速率较小则归因于高潮滩淹水机率相对较小导致泥沙在高潮滩落淤量降低,相反低潮滩则由于高程较低加之缺少植被保护沉积速率较小。结果同时表明由于南北部潮滩动力条件及植被状况的差异导致崇明东滩从北部滩面、中部滩面到南部滩面冲淤峰值出现的高程各不相同。总之,遥感技术结合水动力模型能够较方便地得到滩涂相关环境因子信息,克服了常规测量的困难,为分析海岸带冲淤变化动态提供了新的技术手段。〖     

基于PCA方法的长江口滩涂围垦区土地利用动态综合评价及驱动力

基于1987、1995、2000和2006年长江口TM、ETM遥感影像,采用“空间代时间”和主成分分析（PCA）综合评价模型的方法,对长江口奉贤不同围垦年限土地利用动态特征进行了综合评价分析。利用南汇围垦区土地利用动态变化对综合评价的结果进行验证。表明：（1）围垦区土地利用程度指数随着围垦年限增加而呈线性升高趋势（〖WTBX〗R2〖WTBZ〗=0457 7）,GM（土地利用多样性指数）呈现指数上升趋势并在围垦后35~40 a达到稳定态;（2）PCA土地利用综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）与农耕用地正相关（水田>大棚用地>旱地>林地>园地）,与反映滨海特征类型（养殖塘>草地>开放水域>光滩）呈负相关;（3）土地利用PCA综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）随围垦年限增加呈现对数增长（〖WTBX〗R2=0511 9）〖WTBZ〗并在围垦后40 a左右达到稳定态,回归分析表明〖WTBX〗F〖WTBZ〗值能很好反映土地利用程度指数（〖WTBX〗L〖WTBZ〗）和多样性指数（〖WTBX〗GM〖WTBZ〗）的变化趋势;(4)不同围垦年限土地利用动态变异驱动力：人为因素>自然因素。     

长江口九段沙上沙典型潮滩年周期冲淤变化分析

根据2006年6月-2007年6月长江口九段沙上沙两固定断面逐月滩面高程测量结果，并结合同期表层悬沙浓度逐日观测资料，对潮滩的短周期冲淤变化过程及其演变特征进行了分析。结果表明：①潮滩具有明显的季节性冲淤循环规律，呈现“洪淤枯冲”的变化特征，其垂直冲淤量与同期提前一周长江大通径流量呈较好相关关系，相关系数达0．61；②“碧利斯”台风导致滩面平均蚀低6．4cm，最大蚀深20．2cm，其侵蚀量占年侵蚀总量近五成；③有人工抛石堤庇护的潮滩相对于自然潮滩，其冲淤变化量值和幅度均较小，而其相对高程与悬沙浓度间的线性相关系数变幅大，表明人工抛石堤具有一定的保滩功能，但其同时也改变了潮滩自然发育演变过程和规律。分析认为：上述潮滩年周期冲淤演变特征是在人为因素影响基础上，暴风浪和流域来水来沙综合作用的体现。     

长江口滩涂湿地景观变化对典型水鸟生境适宜性的影响

近年来在海平面上升、长江水沙变化、植被演替等自然因素以及促淤圈围工程、深水航道建设等人为因素的共同作用下,长江口滩涂湿地水鸟适宜生境发生了巨大变化。针对长江口滩涂湿地典型水鸟中的鸻鹬类(Charadriiformes)与雁鸭类(Anseriformes),采用空间多样性指数、人为干扰度等指标研究1980～2010年长江口滩涂湿地景观变化对两类水鸟生境适宜性的影响。结果表明：两类水鸟的不适宜生境、边缘生境、次级生境面积均呈增长趋势,鸻鹬类共增加682 km2,雁鸭类共增加314 km2。而核心生境面积却呈不同的变化趋势,鸻鹬类减少136 km2,雁鸭类增加232 km2,但鸻鹬类和雁鸭类核心生境面积百分比均分别减少566%和194%。1980～2010年鸻鹬类生境适宜性综合评价指数由092下降到053,雁鸭类由089下降到070,鸻鹬类降幅大于雁鸭类。通过定量分析人为干扰度对水鸟生境的影响,发现鸻鹬类对人类干扰更加敏感,中等强度的人类干扰在一定程度上扩大了雁鸭类的适宜生境面积     

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。     

江苏沿海滩涂地区农户经济行为研究

江苏海岸带是中国最重要的海岸带湿地之一。滩涂资源的可持续利用成为当前研究的焦点。农户是滩涂开发的微观经济活动的主体和相对独立的生产单位。农户的经济行为对滩涂开发和利用产生直接和重要的影响。以江苏省盐城市的射阳县、大丰市为例，选择3个典型村庄进行入户访谈式调查．在对220个农户进行了入户随机抽样调查的基础上，利用区域经济动力学原理Logisti模型和Cobb-Douglas生产函数。建立了农户经济行为对环境影响的数量经济模型。研究表明，滩涂区农户经济行为对滩涂环境压力的大小及类型具有直接影响。土地经营规模、土地利用类型、生产投入、投资意向、农户受教育水平等是产生影响的主要因素。找出滩涂资源利用中存在的问题和主要的环境压力在于：农户经济生产方式单一，产业结构不合理；农户教育水平较低，环境意识差；滩涂利用经济效率低．环境压力大；农户抗市场风险能力差。并提出了相应的对策和建议。     

气候变化下21世纪上海长江口地区降水变化趋势分析

近百年来,以全球变暖为主要特征的气候与环境发生了重大变化,在此条件下,气候变化对自然生态系统的影响越来越大,特别是对水资源的负面影响尤为明显,包括水资源数量、质量及其时空分布,水资源开发利用程度,供用水结构以及产水、供水、用水、耗水、排水之间的关系等。上海长江口地区是我国经济发展核心区,而南水北调东线工程实施后,长江口的流量,以及海水的入侵都会直接影响到上海的发展,因此未来百年该区域的降水量在气候变化影响下的变化趋势对区域发展有着一定的影响作用。利用IPCC 数据分发中心提供的CCCma模式的4种模拟结果,分析了在全球气候变化下,由于人类活动影响、温室气体增加等共同作用时,长江口地区未来50～100年的降水量变化情景。结果表明,降水量总的会呈现上升趋势,并且降水强度的变化也越来越明显。     

长江口南槽中段枯季水沙输运特征研究

根据2015年1月7日至14日在长江口南槽中段主槽内获得的流速和悬沙观测资料,运用机制分解法分析了从大潮到小潮连续变化过程中南槽中段的水沙输运机制,通过小波分析方法探讨了悬沙浓度和流速的周期性对悬沙输运的影响。研究结果表明:(1)在一个大小潮周期过程中各潮周期的单宽净输水以向海为主,斯托克斯余流和欧拉余流的强度由大潮到小潮呈减小趋势;(2)各潮周期的单宽净输沙以向陆为主,与净输水方向相反,输沙强度从大潮至小潮呈现"小-大-小"的变化特征,该特征的产生与潮泵效应输沙的剧烈潮周期变化有关,平流输沙、潮泵效应输沙与垂向净环流输沙项是影响潮周期净输沙的主要成分;(3)小波分析表明,悬沙浓度和流速具有多个时间周期的变化,它们与水位的联合作用导致瞬时输沙率具有2个明显的时间周期变化。     

长江口南北支水沙特性观测研究

利用2009和2010年洪枯季、大小潮长江口南北支长时间序列的水沙盐观测资料,系统分析了近期南北支的水沙盐时空分布特征及南北支之间的关系,探讨了北支水沙盐倒灌,特别是泥沙倒灌对南支水域悬沙浓度的影响。分析结果表明:北支盐度和悬沙浓度年际、季节性及大小潮差异明显,一般大潮大于小潮,枯季大于洪季,平水年大于丰水年;南支受径流影响大,悬沙浓度均值在0.2kg/m3左右,盐度在0.25‰左右,南支悬沙浓度和盐度的大小均较北支小一个量级,其变化较北支复杂,尤其是在落潮时段盐度和悬沙浓度短时间内明显增加。北支作为河口唯一受潮汐控制的分支,水沙盐倒灌南支,倒灌期间南支悬沙浓度增加,洪季大潮有微弱沙量倒灌,悬沙浓度有0.05kg/m3的增幅,枯季大潮泥沙倒灌尤甚,南支悬沙浓度长时间维持在0.25kg/m3左右,最高可达0.62kg/m3。如上游径流量减小显著,则北支泥沙和盐水倒灌对南支的影响会增大。