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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

1995~2015年锦州湾海域围填海空间格局变化分析

为探究锦州湾海域围填海的空间开发及利用程度,选取了1995~2015年间的5期Landsat TM、ETM+、OLI遥感影像作为基础数据,对该区域围填海的空间利用结构、利用水平、动态度及质心转移进行了分析,结果如下:（1）锦州湾海域空间开发利用活动类型多样,但结构规模不均衡,总围填海面积由1995年的2756.93 hm2增加到2015年的7234.70 hm2,以中部海域港口用海增加面积最大,南部海域围填未开发用海次之。（2）在空间利用水平方面,中部海域人工岸线比例最高,北部海域变化不大,南部海域在2010年以后增长较快;用海类型多样性指数方面,中部海域在2005年前较高,用海类型较合理,2010年及以后不断下降,北部海域波动较小,南部海域呈缓慢上升趋势。（3）围填海利用的动态度方面,北部海域港口用海动态度最高,达到5%;中部海域,围填养殖用海动态度变化最大,为7.54%;南部海域围填未开发利用动态度为5.94%。（4）围填海的空间质心转移方面,1995~2015年间围填海质心不断向东南方向移动,说明锦州湾海域的围填海开发逐渐向东南迁移。     

博鳌珊瑚岛围填导致邻近海岸侵蚀、淤积演变的研究

通过对海南琼海市博鳌镇珊瑚岛岸线侵蚀淤积野外调查、岸滩剖面监测、岸线遥感解译监测、定点海流观测等,本文分析了1985年以来珊瑚岛附近海岸侵蚀淤积演变,初步探讨了珊瑚岛岸线的形成机理。珊瑚岛岸段总体呈现水道淤积、水道南北两侧侵蚀的现象,自2011年珊瑚岛修建后,侵蚀淤积现象显著加剧,最大年平均侵蚀和淤积距离分别约55.6 m/a和10.2 m/a,较修建前分别增长了约22倍和5倍。2020年岸滩剖面监测数据表明:珊瑚岛季节性常规天气和台风天气均出现侵蚀淤积现象,台风过境后,南北岸段侵蚀淤积变化量分别增大2倍和6倍。珊瑚岛围填改变了区域水动力,与台风等极端天气影响叠加,波浪冲刷南北岸段松散岸滩,加剧侵蚀,增加沿岸悬沙浓度,并在珊瑚岛西侧水动力较弱的波影区,堆积形成中间淤积漫滩。     

基于全极化SAR影像的双台河口湿地分类及其变化分析

为了研究辽东湾双台河口湿地变化原因,对该地区全极化SAR影像进行湿地分类.引入Freeman分解建模全极化SAR影像,得到二面角散射、体散射、表面散射的散射功率,利用SVM分类法对散射机制假彩色影像进行分类,进而确定该地区的湿地分布情况.通过对比分析2007年与2016年的湿地分布情况,同时考虑区域特性和数据的可获取性,选取盘锦市年降水量、年均气温、年径流量、海平面高度、城市建成面积、原油年产量、水产品年产量和逐年GDP等8个驱动因子,研究双台河口湿地变化的驱动机制.结果表明:①全极化SAR影像分类结果总精度达到80.25%,较光学影像的分类精度提升7.43%,并且可将芦苇湿地进一步细分为芦苇池塘和芦苇草甸;②2016年双台河口各湿地面积占比依次为草本沼泽（28.54%）>浅海水域（22.44%）>灌丛沼泽（16.88%）>水产养殖厂（9.54%）>河流（8.91%）>稻田（7.58%）>淤泥质沙滩（6.11%）;③不同湿地的变化原因有所差异,驱动因子也不尽相同,如水产品年产量增加是水产养殖厂转化为淤泥质沙滩的直接驱动因子,而气温上升等自然因素和城市建成区面积增长等社会因素是草本沼泽退化和变化的主要驱动因子.研究显示,全极化SAR影像较光学影像更适合湿地分类,而双台河口湿地自然湿地减少和人工湿地增加是自然和社会因素共同作用的结果.      

大辽河口痕量元素砷的河口混合行为

研究了大辽河口痕量元素砷的河口混合行为.分别于2010年4、7、11月从大辽河口采集20个站位,采用氢化物发生原子荧光光谱法测定了溶解态砷的含量,目的是探讨大辽河口砷的来源及其分布的影响因素.大辽河口4、7、11月砷含量的变化范围分别为2.98～44.1、1.19～14.6、1.27～12.4μg.L-1;4月含量最高,7月次之,11月最低.不同季节其行为差别很大,7月其行为是保守的;4、11月在整个盐度范围其行为是非保守的,但在盐度1～30、10～30之间是保守的.不同季节河流砷的输送通量差异不大,4月起通量主要受砷浓度控制,11月主要由流量控制,7月由两者共同控制.7月河口通量主要来自于河流的输送,4、11月则主要来自河口内部.同世界上其他河口相比,大辽河口砷的含量处于较高的水平.     

长江口围填海土壤中PCBs的时空分布

主要研究长江泥沙冲刷淤积而成的长江口围填海土壤,以上海市崇明岛为采样区域,以1974年至今的5个不同年代段的围填海土壤为研究对象,以PCBs为研究目标。在5个年代段上分别采集表层(0~15 cm)和深层(100 cm)土壤,样品经过索氏提取和层析净化后,由GC-MS对其进行定量定性检测分析,从而分析多氯联苯(PCBs)的含量和组成特征。结果显示:共检出了35种PCBs组分,表层和深层土壤中35PCBs含量范围分别为1.95410-9~3.71610-9、2.64910-9~3.68510-9;主要是二氯联苯和四氯联苯。此外,长江口围填海土壤中PCBs的含量先呈现出上升的趋势,直至1990s后,出现下降的趋势。最后基于层次聚类分析验证得出:深层土壤和下一时期表层土壤PCBs的污染水平和污染来源保持基本一致。