崖州湾岸线变化过程模拟研究

以海南南崖州湾为研究对象,通过动力地貌调查、海域底质泥沙采样分析、钻孔柱状样沉积特征分析,研究崖州湾海岸动力地貌特征及发育演变规律,在此基础上,开展拟建三亚服务基地项目影响下的崖州湾岸滩冲淤演变趋势及环境影响研究,有以下认识:1崖州湾是由两个次一级弧形岸线组成的复合岸线,属波控侵蚀性动态平衡弧形海岸;2崖州湾岸线变化过程模拟结果显示,南海开发服务基地建设后1 a时间内,崖州湾岸线在中心渔港连岛堤以西2 700 m范围内均处于淤积状态,淤积岸段以西2 000 m范围内岸线后退明显,最大后退宽度77 m,南海开发服务基地建设对整个崖州湾岸线产生明显影响;3崖州湾冲、淤范围逐年扩大,冲淤范围扩大速率高于冲淤厚度变化速率,缓慢趋近平衡形态,而非在工程影响初期即表现出趋近平衡岸线的调整。4鉴于近岸工程影响下岸线调整有一定的滞后性和空间上从"侵蚀热点"逐步向两侧扩展的差异性,在海岸及近岸工程中应充分考虑工程影响下的岸线调整的时滞性,尽量避免近岸工程对岸线的破坏。     

上游大坝拆除对河口海岸线侵蚀的抵御作用研究

<正>在全球很多河口三角洲和一部分临海地区,海岸线侵蚀的速度超过了造陆速度,其中,人类活动对临海地区输沙量的影响是岸线侵蚀的重要驱动力。在少沙且易于发生侵蚀的海岸区域,大范围加强泥沙补给是一种抵御岸线侵蚀的重要手段,一直以来,对上述补沙方法的研究较少。提出了一种新的地形勘测方法,在上游大坝拆除后,观测下游泥沙补给恢复情况下海岸     

基于多源遥感数据的三峡库区岸线利用类型监测分析

为了研究三峡库区岸线利用情况，结合高分辨率卫星、无人机遥感技术和GIS技术，提出了基于多源遥感数据的监测技术体系，并对2020年三峡库区重点段奉节至夷陵段岸线的利用情况进行监测。结果表明：该段岸线利用率为30.11%,主要岸线利用方式包括生活岸线和港口岸线。该段岸线的库区上、中、下游岸线利用率分别为46.86%,23.28%和24.30%,上游岸线开发利用程度较高。三峡库区岸线资源需统筹规划，统一协调管理，以更好发挥岸线资源综合效益，保障三峡库区生态安全。     

毛里塔尼亚友谊港岸线演变及防护工程

毛里塔尼亚友谊港所处海域为典型沙质海岸,面向大西洋,波浪作用下自北向南的沿岸输沙是其主要泥沙运动方式。该海岸泥沙中值粒径0.25 mm,年平均输沙约100万m~3。因为港口建设拦截了沿岸输沙,原本平直海岸线形成了港口北侧淤积和南侧冲刷的岸线形态。为保护堆场免受侵蚀,港口南侧于1991年建成了南挑丁坝,至2009年其南侧岸线已后退至根部,再度危及堆场和陆地设施安全。根据实测岸线资料,采用一线理论岸线演变数学模型,对港口南侧海岸不同防护方案进行了计算。结果显示,现有南挑丁坝与其南侧续建的T型丁坝之间岸线能很快调整至稳定状态,可对该岸段陆地设施起到保护作用。在现有丁坝南侧2 000 m处新建T型丁坝,平行于岸线的横头部分置于-2 m等深线,作为港口南侧岸线防护的推荐方案。沿岸输沙未得到补给的情况下,新的岸线防护工程在稳定上游岸线的同时,下游岸线的冲刷后退不可避免。考虑较长期限和更大范围的岸线稳定,还需采取每隔一定年限新建防护工程的措施。     

基于无人机技术的重力侵蚀影响因素研究

黄土高原地区重力侵蚀发生频率高、随机性强,一直是水土流失研究的难点和治理的薄弱环节。为探索无人机遥感技术用于快速、准确监测黄土丘陵沟壑区重力侵蚀的可行性,采用大疆无人机航拍影像资料和面向对象的多尺度分割、融合技术,提取辛店沟流域2017年7月26日暴雨引发的重力侵蚀特征数据,结果表明:共发生重力侵蚀95处、面积为0.3 hm~2,结合人工实地调查验证,重力侵蚀发生数量的提取精度为89.53%;采用基于无人机遥感技术和面向对象的多尺度分割与融合技术,构建重力侵蚀信息快速提取方法,可为黄土丘陵沟壑区重力侵蚀监测、研究与治理提供技术支持。对辛店沟流域重力侵蚀分布与高程、坡度、坡向、地表曲率的关系进行了分析,结果表明:地形曲率越接近0重力侵蚀越不易发生,重力侵蚀主要分布在坡度大于20°的区域,主要分布高程为950～1 050 m,主要分布方向为东、东南、南3个方向。     

基于定量分析的江苏中部海岸线动态监测

江苏沿海中部外侧分布着规模宏大的辐射沙脊群,近岸属于典型淤长型淤泥质海岸,定量监测海岸线的动态变化对海岸带潮滩资源的开发和保护具有重要意义。以1979~2012年间6个时期的Landsat和HJ1A/B遥感影像为数据源,利用遥感和GIS技术对射阳河口至北坎尖之间的海岸线变迁和潮滩围垦动态进行定量分析。结果显示:1979年以来研究岸段总体向海推进显著,海岸线向海推进过程中,岸线长度和曲折度总体呈减小趋势;岸线推进速率均呈先增大后减缓的趋势。研究结果可为江苏沿海滩涂资源的开发和保护提供参考,亦可供江湖水库岸线利用与保护管理借鉴。     

离岸堤在海岩防护中的应用探讨

由于海岸侵蚀问题日益严重,海岸防护已成为海岸工程研究的重要内容.通过对目前常用的几种海岸防护形式的综述,提出离岸堤是一种有效且应用广泛的护岸结构物.根据国内外的研究成果,从水动力过程、泥沙运动机制以及岸滩响应等方面,阐述了出水离岸堤的防护机理,并总结归纳了堤后岸滩响应的预报经验公式和稳定岸线形态模型.最后,回顾了近年来离岸潜堤在海岸防护中的研究概况,对其防护机理进行了初步分析,并在此基础上就离岸潜堤防护的进一步研究提出了建议.     

地理信息科学在海岸工程学科中的应用

介绍地理信息科学和３ Ｓ（ Ｒ Ｓ， Ｇ Ｐ Ｓ， Ｇ Ｉ Ｓ） 的概念及其在海岸环境调查与动态监测、海岸与近海动力模拟、水下地形三维显示与演进模拟、海岸带地理信息系统建设、海岸带开发与管理等方面的应用．讨论遥感技术在海洋信息（ 包括水深、悬沙浓度、波浪、潮汐等） 提取上的优劣之处，提出可能的改进方向，并从数据精度与规范、 Ｇ Ｉ Ｓ 分析功能、模型整合与嵌套三方面对地理信息科学与海岸工程研究的集成进行探讨．     

近40年来长江口沉积物粒度变化及其对底床冲淤的响应

在全球变化和人类活动的双重驱动下,长江口的沉积物来源、输运和河床冲淤正在经历持续性调整。为了探索近40年长江口沉积物输运和海底冲淤时空变化趋势,基于1980—2020年长江口海底沉积物粒度和水下地形数据,采用沉积物粒径趋势模型和多种空间分辨率网格统计分析方法开展研究。结果表明,长江口北支沉积物总体向河道中下部汇聚,南支则在南、北港分流处靠近崇明岛区域形成沉积中心,该结果与基于2012—2020年地形计算的冲淤变化基本相符,沉积中心具有较大的淤积幅度。多年统计结果表明:1980—2003年为高强度输沙时期,整个河口区处于淤积状态,沉积物粒径变细但整体变幅较小;2003—2012年河流输沙量快速降低背景下,2009年前河口区整体依然处于淤积状态,粒径变化不显著;2009—2012年是由淤积转为冲刷的过渡期,口外区域首先出现了小范围侵蚀和沉积物粗化现象;2012—2020年,河口区整体出现大面积侵蚀和粒径粗化现象,粒径与侵蚀变化间呈显著相关。研究发现,高分辨统计网格可以更有效地捕捉到小范围地貌由淤转冲的信号。总体而言,近40年来,长江口已经由显著淤积转为局部侵蚀,未来可能面临持续性的海岸侵蚀灾害。     

遥感与水利事业发展

介绍自１９８０ 年以来，遥感技术在水利行业所经历的学习、试验、应用和发展等四个阶段，显示了遥感技术客观、宏观、快速、动态和经济的优势．并着重从洪涝灾害监测评估、水资源和水环境调查、土壤侵蚀和水土保持、河道及水库泥沙淤积监测、河湖及河口演变调查以及土壤水分及旱情监测等几个方面反映了遥感这一新技术在水利事业发展中所发挥的作用．     

基于多源遥感数据融合的土壤侵蚀强度分析

单一遥感数据源存在空间与时间分辨率相互制约的问题,基于多源遥感数据融合生成高时空分辨率影像,可提高土壤侵蚀动态变化监测时效和精度。研究分析了多种遥感融合方法,并将最优融合结果应用于江苏省徐州市贾汪区土壤侵蚀监测,结果表明：1)先进行全色与多光谱影像融合,再进行时空自适应融合的方法(STARFM＿NND)在目视评价、定量评估等方面表现最优;2)基于STARFM＿NND融合得到的土壤侵蚀面积监测结果与真实高分影像反演结果相比,精度优于97%;3)贾汪区2021年水土流失总面积71.65 km²,轻度、中度和强烈侵蚀面积分别为64.25 km²、6.35 km²和1.05 km²。研究提出的STARFM＿NND融合策略能够实现低成本、高精度的地物类型变化预测和土壤侵蚀监测,推动了遥感技术在水土保持方面的应用。     

石匣小流域坡地水土流失监测系统的建立及应用

以石匣小流域为坡地水土流失监测试点,以遥感及地理信息系统技术为手段,以坡地径流小区定位观测为依据,建立石匣小流域坡地水土流失监测系统,定位、定性、定量监测各种坡地类型的水土流失量、污染物流失量,为水土流失监测预报提供数据,为全市山区水土流失监测预报工作提供经验及方法,为制定水土流失防治方针政策及水土流失生态环境建设提供依据.     

遥感监测调水调沙对黄河河口尾闾的影响

调水调沙是治理黄河的重要措施,遥感技术是监测调水调沙效果的重要手段.通过对3次调水调沙试验中黄河河口遥感数据的分析,定量描述了黄河河口尾闾淤进蚀退,并将黄河利津水文站的观测资料作为佐证,初步揭示了黄河河口淤进蚀退与上游来水来沙量的关系,说明了调水调沙对黄河河口尾闾的积极作用.     

Remote sensing of coastal hydro-environment with portable unmanned aerial vehicles (pUAVs) a state-of-the-art review

Urbanization together with climate change is imposing growing stresses on the sustainable development of major coastal cities around the world, particularly in developing countries. Thus, the need for regular monitoring of coastal water quality is becoming increasingly vital, and remote sensing is deemed to be a viable approach particularly due to its cost-effectiveness. Over the past two decades, remote sensing using satellite imaging has already been adopted in various tasks related to the monitoring of coastal hydro-enviro nment, including the detection of oil spills, identification of turbid plumes, mapping of marine ecosystems, etc. Despite their usefulness, space-borne sensors are subjected to constraints such as low spatial resolution, clouds and atmospheric interference, sparse frequency, and inflexible scheduling. Recently, remote sensing with portable Unmanned Aerial Vehicles (pUAVs) is emerging as a promising alternative for high spatial-resolution monitoring of coastal hydro-environment, with the key advantages that they can minimize the effects of atmospheric disruptions and be implemented with a frequent schedule to perform on-demand monitoring. In addition, with the technological advances in the sensor's design, UAVs are now capable of capturing data with fine spectral resolutions, ranging from several (multispectral) to hundreds (hyperspectral) of spectral bands. Data analytic is also improving rapidly with the advancement in artificial intelligence (AI) and deep learning algorithms. In this paper, we present a systematic review of the recent developments in the utilization of UAV-based remote sensing for the sustainable development of the coastal hydro-environment, particularly with pUAVs. The key technical issues, including the design of UAV systems and the processing of data, are examined for specific applications. Future prospects for implementation are also discussed.     

黄河三角洲冲淤平衡的来沙量临界值分析

黄河三角洲在整体淤进的同时伴随着蚀退,近年来黄河来水来沙递减趋势，现行河流路海岸线淤进行减缓，原行河流流路岸线出现了严重的蚀退，三角洲造陆的趋势又速度制约着三角洲经济的持续发展和生态环境的演变，本文以近20年来黄河水文，泥沙，三角洲滨海区水深等的实测资料及卫星遥感照片为依据，研究了黄河三角洲面积变化的趋势以及与流域来水来沙的关系，得出三角洲整体趋于冲淤平衡的年来沙量临界值为2．45亿t。     

东北黑土区重点治理区水土流失监测方案

介绍了东北黑土区重点治理区水土流失监测方案和以遥感影像、野外调查成果等为基础数据源,采用区域“三因子”叠加、小流域模型计算相结合的监测技术评价水力侵蚀状况的工作.通过这个监测方案,能够得到小流域主要水土保持措施的类型、数量和分布,综合分析和探索水土流失规律,从而得到重点治理区全面反映水力侵蚀、水土保持措施现状的报告、数据、表格、图册共四类成果.     

无人机倾斜摄影辅助遥感技术在水土保持动态监测中的应用潜力分析

针对我国当前水土流失严重的实际情况,以我国资源三号、高分一号等新一代高分辨率卫星影像为主要数据源,并配合无人机倾斜摄影技术进行野外采样,在长江流域三峡库区开展了水土保持动态监测遥感解译实验性研究。实践发现水田、坡耕地、果园、茶园、林地等水土保持相关的各种土地利用类型在我国国产高分辨率遥感影像上都有比较明显的特征,资源三号、高分一号能够有效应用于水土保持遥感动态监测,而无人机技术作为辅助监测手段可以作为卫星影像的有效补充,在水土保持行业及其他相关领域有很大的应用潜力。     

遥感技术在水土保持监测中的应用

为证实遥感技术在水土保持监测中的实用性,本文介绍了遥感技术的概念并分析其特点和优势,通过实例重点探讨遥感技术在水土保持监测,尤其是在土壤侵蚀监测、水土流失动态监测、开发区建设项目水土流失监测以及水土保持监管中的应用,结果表明遥感技术不仅能够弥补传统水土监测方法的不足,而且其监测范围更广更为精确,应用也更为广泛。本文意在为遥感技术在水土保持监测中的应用开发提供一定的思路。     

确定海湾填海优化岸线的综合方法

填海工程对区域生态环境有多方面的影响, 需要在新岸线确定时采用综合模型来全面评价各种影响并协调多个目标的需要. 本文以深圳湾为例, 提出 了一种确定海湾填海优化岸线的综合方法. 通过分析填海工程的主要影响及控制指标, 建立了它们之间的层次关系; 利用各种数学模型(如水动力学模型、泥沙模型和水质模型等）定量描述了各种填海岸线方案对应的海湾潮流运动、泥沙冲淤以及污染物迁移规律; 根据生态系统与潮流运动和泥沙冲淤的定性关系, 间接评价了填海对生态的影响. 在此基础上, 采用层次分析法确定了各种主要影响及控制指标的权重, 通过综合集成模型的预测结果评判了各种填海岸线的优劣, 最后对权重和模型计算误差的影响进行了敏感性分析. 这一方法便于考虑填海工程中多种因素的复杂影响.