基于遥感地貌特征的潮流沙脊人工岛围堤选线方法 ——以辐射沙脊群东沙为例

以辐射沙脊群海域离岸沙脊东沙为研究区,探讨在水文、泥沙、地形等基础资料缺乏的条件下,离岸沙脊人工岛式围填选线布局辅助设计方法。采用1973—2014年长时间序列低潮遥感数据,提取沙脊露滩重复率指数指标,实现沙脊稳定性特征的定量计算,并根据指数分布特征及其栅格数量频率分布特征确定最稳定、最适宜的沙脊围堤外廓线选址;采用地貌演变特征线——沙脊二分水和主要子纳潮盆地分水线,实现围填区沙脊二分水主干内廓线和主要子纳潮盆地分水线辅助内廓线设计。     

南黄海辐射沙脊群地貌演变的模拟研究

南黄海辐射沙脊群的地貌演变机制是物理海洋和海洋地质学家们近30多年来争议较多的问题.本文设计了两个理想实验,模拟苏北潮流脊在理想地形下的发育过程.通过对比真实地形和两个理想地形下的模型结果,本文探讨了潮流脊的发育条件和古沙坝对沙脊群发育的影响以及沙脊群在理想状态下的演变过程.结果表明,(1)江苏近岸海域辐射状流场不依赖于辐射状地形,局部区域的地形差异不影响大范围的潮波系统和潮流特征;辐射沙脊群区域的辐射状潮流是潮汐与中国东部岸线的必然产物.(2)废黄河口海域不断受到侵蚀,等深线向后退,是辐射状沙脊群发育的重要泥沙来源之一.(3)潮致沉积和侵蚀对20m水深以下且未发育潮流脊的平坦地形影响微弱.     

渗透法在苏北辐射沙脊群海域潮流计算中的应用

针对苏北辐射沙脊群海域潮滩边界坡度小、存在浅滩显露的地形特点,将渗透法引入到潮流数值计算中,推导出考虑渗透时的二维潮流控制方程,并进行了数值模拟.数值模拟的计算结果和实测结果吻合较好,从计算得到的流场图中,明显可见潮滩、沙脊对潮流的影响,表明渗透法对于该海域的潮流计算具有很好的适用性.     

辐射沙脊群条子泥动力地貌演变遥感分析

针对辐射沙脊群汇聚带条子泥冲淤多变的特性,采用遥感与地面测量相结合的方法,重点选用10期低潮位遥感影像和2006-2009年4期地形测量数据,研究了条子泥二分水动力均衡、沙洲稳定性、主要潮水沟演变和近期地形冲淤.研究结果表明:条子泥相对稳定区主要分布于弶港近岸边滩和二分水滩脊;二分水总体稳定、先北后南摆动;近40年来,...     

江苏如东近岸海域表层沉积物粒度特征及其环境意义

基于江苏如东近岸海域32个表层沉积物粒度参数分析,探讨了沉积物类型、粒级组分及粒度参数分布特征.在此基础上,结合Folk三角图示法、Q型系统聚类法和研究区潮流动力特征,将如东近岸海域划分为3个分区,即近岸潮滩-沙脊区、潮流通道区和辐射沙洲外缘区.研究结果表明,受物质来源和沉积动力变化的影响,江苏如东近海表层沉积物粒度分布具有明显的空间差异.如东海域表层沉积物类型主要有3种,以砂质粉砂为主,平均含量为50%;粉砂质砂次之,平均含量为46.87%;砂含量最少,为3.13%.平均粒径介于25.65～171.72μm之间,均值为70.61μm,其分布与砂含量具有一致的变化趋势.分选性、偏度和峰态分别具有较差-差、近对称-极负偏、尖锐-很尖锐的特征.空间分布上,(1)近岸潮滩-沙脊区,水深较浅,地形冲淤动态变化复杂,沉积物砂含量较多,粒径整体较粗;(2)潮流通道区,水道内部深度大,底部受水动力影响较小,黏土含量较多,粒径变细;(3)辐射沙洲外缘区,水深大,受潮流动力作用小,沉积环境相对稳定.     

高频地波雷达观测的南黄海辐射沙脊群夏季表层流场

利用2011年7月的高频地波雷达观测与现场同步常规观测资料和卫星风场资料,分析南黄海辐射沙脊群夏季表层余流特征.结果表明,南黄海辐射沙脊群近岸海域的表层余流向海辐散,外围海域的夏季表层余流向北.南黄海辐射沙脊群近岸海域表层余流的辐散格局主要受潮波与沙脊群水下地形的相互作用影响,外围海域夏季的北向表层余流格局主要受风场的控制.高频地波雷达观测的余流场为南黄海西部夏季浒苔迁移和平面分布的解释提供了佐证.     

星载红外与微波多源遥感数据提取长江口淤泥质潮滩水边线信息

河口水体通常含沙量较高,悬浮泥沙影响淤泥质潮滩水边线信息提取的精度.以长江口九段沙淤泥质潮滩为试验区,提出用星载红外和微波多源两通道遥感数据进行水边线信息提取.试验分析表明,以星载反射红外数据为主,辅以热红外数据或微波数据组合,进行淤泥质潮滩水边线信息提取是十分有效的方法.最后,根据提取的长江口九段沙水边线信息,采用水边线高程遥感反演技术,对九段沙面积动态变迁进行了定量评估.     

沿海滩涂稳定性的长系列遥感定量分析方法

滩涂稳定性尚无规范的分析方法与标准.本研究以江苏岸外辐射沙脊群大面积滩涂为对象,利用近多年低潮滩涂水边线遥感信息和GIS的空间分析功能,采用低潮滩涂的遥感重现率,研究滩涂稳定性的遥感定量分析方法.滩涂低潮遥感重现率与滩涂稳定性的关系是:重现率愈高愈稳定,愈低愈不稳定.根据近40年遥感信息,定量地确定了辐射沙脊群海岸滩涂稳定性系数的时空分布及变化,其中东沙滩涂稳定性最好,高泥次之,条子泥稳定性最差.结合条子泥—高泥—东沙原100万亩围垦规划,评价了这3个匡围区滩涂稳定性,东沙最好,条子泥次之,高泥最差.基于低潮遥感重现率的滩涂稳定性方法可为沿海滩涂研究、开发与保护等提供参考性分析方法.     

南黄海辐射沙脊群地形遥感识别及分析

为认识南黄海辐射沙脊群的分布演变规律,并为海洋发展战略的实施提供参考资料,在综合分析国内外沙脊线以及中轴线提取方法的研究现状基础上,以南黄海辐射沙脊群为研究区,将遥感技术与中轴线、沙脊线结合形成遥感沙脊线法和遥感中轴线法,提取潮汐水道的平面中轴线和沙脊的沙脊线以进行沙脊群的动态演变监测.选用1992至2009年间4景TM遥感影像对辐射沙脊群地区进行沙脊线和中轴线提取,综合分析后得出以下结论:(1)黄沙洋中轴线的头部变化不大,分支点在17年间不断变动,尾部向北移动了3 383米.(2)苦水洋中轴线的变化很大,头部分支点向东南移动,中轴线后段完全变向.(3)西洋主轴尾部变化并不大,1992年后西侧的一支逐渐消失,未消失的两支在多年后又汇聚成新的一支.(4)东沙沙脊线主轴由一个分支变为两个分支,主轴弯曲程度逐年增加,并整体向东北移动.     

基于地貌情势的辐射沙脊群潜在土地资源分析

针对江苏沿海开发尤其是辐射沙脊群海域潜在土地资源开发、利用和保护问题,本文以维护辐射沙脊群宏观地貌情势为前提基础,以滩涂地形为数据源,采用起围高程为指标,分析了不同开发强度下辐射沙脊群潜在土地资源的数量与分布;以低潮特征的多时相遥感影像为数据源,采用滩涂遥感低潮出露重现率这一稳定性间接特征为指标,重点分析了条子泥、高泥、东沙这三个匡围核心区不同稳定性分级的潜在土地资源质量特征与分布;结合围垦规划需求探讨了条子泥等匡围核心区适宜围垦规模特征.结果表明:(1)根据不同起围高程,辐射沙脊群潜在土地资源数量巨大,可达1552~6827km2,其中沙洲潜在土地资源面积约为480~4141km2;(2)根据1973—2011年近40年和2005—2014年近10年低潮特征遥感影像的稳定性特征分析,以理论深度基面0m为界,条子泥、高泥和东沙稳定区优质土地资源面积总量分别为605.65km2和762.77km2,稳定等级呈圈层状分布,内部为稳定区,主要分布在沙脊中心滩脊线两侧,其次为基本稳定区,受潮沟活动影响反复冲刷,最外围则为不稳定区,出露较少;(3)条子泥、高泥和东沙三者,最适宜的匡围高程为废黄河口基面0m,局部区域东沙可降低至理论深度基面0m以上,适宜匡围规模为612~712km2.     

南汇东滩围垦湿地大型底栖动物的种类组成、数量分布和季节变动

于2009年10月至2010年7月对南汇东滩围垦湿地大型底栖动物的种类组成、密度和生物量以及生物多样性进行了研究.结果显示,被围垦潮滩共鉴定大型底栖动物9种,自然潮滩有29种;围垦潮滩的年平均密度和生物量分别为130.80ind/m2和1.89g/m2,自然潮滩为49.21ind/m2和4.08g/m2;围垦潮滩的优势...     

江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面的计算

利用M.Foreman改进的G.Godin潮汐调和分析程序对江苏省辐射沙洲海域21个验潮站潮位资料进行调和分析,得到了11个分潮的调和常数及相应平均海平面.利用Delft3D数值模型计算研究该海域8个分潮的调和常数.对21个站位理论最低低潮面、可能最低低潮面、略最低低潮面及英国海图深度基准面的空间分布特征及关系进行了计算分析,拟合得出了辐射沙洲海域理论最低低潮面的经验关系式,利用该关系式计算分析了江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面值及其空间分布特征.     

Linear sand ridges on the outer shelf of the East China Sea

Based on the latest full-coverage high-resolution multi-beam sounding data, the distribution of the linear sand ridges on the outer shelf of the East China Sea （ECS） is studied with quantitative statistical analysis. The study area can be divided into the northeastern part and the southwestern part. Sand ridges in the northeastern area, trending 116°N, show obvious linear character and shrink to the inner shell Sand ridges in the southwestern area, trending 120°N -146°N, tend to have net form. Sand ridges gradually become sand sheets in the center part of study area. Sand ridges are distributed landward to the isobath of 60m, distributed seaward to the water depth of 120 m in the northeast and 150 m in the southwest. Immature sand ridges are observed at water depth of 130-180 m in the southwestern depressions. The acoustic reflection properties of the internal high.angle inclined beddings of the sand ridges are analyzed based on the typical seismic profiles close to the research area. Lithological analysis and dating of 4 boreholes and 12 cores indicate that the widely distributed transgressive sand layer with high content of shell debris which was formed in the early-middle Holocene is the main composition of the linear sand ridges on the outer shelf of the ECS. The dominating factor in formation, developing and burying of the sand ridges is the variation of water depth caused by sealevel change and the rate of sediment supply. In 12400 aBP the cotidal lines of the M2 tidal component were closely perpendicular to the strike-directions of the sand ridges in the study area, and the tidal wave system during 12000-8000 aBP might play a key role in the formation of the linear sand ridges which are widely distributed on the outer shelf of the ECS.     

SARAL测高卫星近海域波形重定新方法

利用AVISO提供的SARAL卫星浙江近海海域周年的WAVEFORM数据,通过对卫星波形分析,提出一种新的波形重定方法,该方法在顾及波形物理机制的基础上,根据各波形的特征进行重定。通过对重定前后的波形数据进行粗差剔除、共线平均和对比分析,结果表明:当纬度为27°左右时,未进行波形重定数据求得的平均海面高为10.770 m、标准差为4.515 m,而进行波形重定后数据求得的平均海面高为12.601 m、标准差为1.263 9 m;当纬度为30°左右时,未进行波形重定数据求得的平均海面高为12.236 m、标准差为1.877 m,而进行波形重定后数据求得的平均海面高为12.503 m、标准差为0.419 m。通过对波形重定前后卫星测高数据与验潮站数据对比,得到未进行波形重定的卫星测高数据与验潮站数据差值平均值为0.275 m、标准差为0.273 m,进行波形重定后卫星测高数据与验潮站数据差值平均值为0.046 m、标准差为0.049 m。研究结果显示利用本文提出的方法能显著提高卫星测高数据的精度与质量。     

江苏海岸潮滩剖面形态与动力泥沙响应关系

基于2007年江苏海岸潮滩剖面高程测量资料和潮流、波浪、泥沙模拟结果,对比分析不同岸段剖面形态特征及其与潮流动力、波浪动力及泥沙供给的响应关系。研究发现:江苏海岸潮流主导的潮滩剖面往往呈现上凸形,随着泥沙供应量的增加,潮滩剖面进一步发展为斜坡形与上凸形组合和双凸形;稳定泥沙供给条件下,潮差越大、剖面坡度越陡;若泥沙供应量越大,潮滩则越平缓。江苏海岸波浪主导且缺乏泥沙供给的潮滩剖面呈下凹形或斜坡形,滩面坡度随波高的增大而增大。     

Geomorphology visualization modeling and tidal current virtual reality for coastal ocean

The new technology of geomorphology visualization modeling and virtual reality for tidal current numerical simulation are the important methods utilized in coastal ocean research. In the project of studying the evolutionary trend of radial sand ridges in South Yellow Sea of China, this method becomes the key to reveal the correlation between the seabed topography and the hydrodynamic factor—— tidal current. It is proved that using the geomorphology visualization and tidal virtual reality techniques, oceanog-raphers might be able to intuitively discover the interaction pattern of sand ridges and tidal current, predicting the development of sand ridge stability in the future. Furthermore, a prolotypic software system——VROcean was designed and implemented to examine the performance of the new visualization technology on the contrast to traditional methods.     

辐射沙洲西洋水道激流特征及成因分析

利用1980年和2001年的激流资料和2008年新测的激流水沙资料,对辐射沙洲西洋水道激流特征及成因进行了分析.结果表明:(1)激流具有流速特别大、流向变化小及各层水体含沙量与流速响应良好的特征;(2)一方面,西洋水道喇叭口状的特殊地形易产生涌潮现象,但激流时刻未出现异常潮位变化;另一方面,激流各层流速和含沙量均同时突增,其中底层流速最大为3.71 m/s,最大含沙量为14.94 kg/m3,而风应力不可能使近10 m深的底层海流产生如此大的流速并获得掀起大量底层泥沙的巨大能量,且相邻测站未同时测得激流,故假潮和风应力均不是激流的必要成因,今后应从潮流的辐合和特殊的地形条件两方面进一步探讨激流现象的形成机制.     

温州潮间带大型底栖动物资源调查与分析

为揭示温州潮间带大型底栖动物资源现状,于2012年秋季在温州潮间带设6条断面进行调查,对大型底栖动物种类组成、数量分布、优势种、多样性及ABC曲线特征进行分析,结合春、秋季历史调查资料综合分析资源现状。结果表明:(1)共鉴定出大型底栖动物16目、31科、45种,以甲壳类与软体动物为主。(2)生物量与丰度普遍较低,滩涂区各断面以甲壳类占优势,岩礁区以软体动物占优势,且岩礁区生物量与丰度均远高于滩涂区。(3)长足长方蟹在滩涂区各断面均为优势种,疣荔枝螺在岩礁区各断面均为优势种。(4)T3(苍南)、T5(洞头)断面生物多样性水平较高,群落结构受较轻干扰,稳定性较好;而T2(平阳)、T6(洞头)生物多样性水平较低,受较严重干扰,稳定性较差。建议合理利用底栖动物资源,修复沿岸海洋生态,科学管理沿岸海域资源。