长江口不同河段表层细颗粒泥沙絮凝特性

利用长江口的现场观测资料分析河口不同区段表层细颗粒泥沙絮凝特性及其影响因素。结果表明:在河口上段水域,流速对絮凝表现为破坏作用,盐度是"制约"条件,流速和浊度对絮团影响明显,絮团平均粒径约为40.69mm,是分散粒径的4倍左右;口门最大浑浊带水域絮团峰值出现在憩流或者中等流速处,高盐度抑制、低盐度促进絮团生长,小潮时流速影响最明显、大潮时则是盐度,絮团平均粒径小潮为28.54mm、大潮35.17mm,是分散粒径2~3倍左右;北港口外,絮团生长或者破碎频繁,流速表现出促进作用,盐度有抑制作用,盐度对絮团影响最大,絮团平均粒径约为110.36mm,是分散粒径的18倍左右。     

高浊度水体光学测量仪器的比较与验证

利用2017年冬季航次的现场光谱测量数据以及同步 水文泥沙参数,讨论了ASD地物光谱仪和Hypersas海面光谱仪两种光学 测量仪器在长江口局地高浊度水域所测光谱数据的差异情况。结果表 明,Hypersas光谱仪所测的光谱值在整体上 比ASD光谱仪的高;当积分时间 为34 ms时,两者的差异最小,其在412 nm、443 nm、 490 nm、510 nm、 531 nm、555 nm、 670 nm和750 nm各个典型波段的平均相对差异值 分别为22.70%、18.73%、15.01%、 14.07%、13.05%、 11.93%、9.58%和9.85%。 通过分析和对比两组数据与同步实测的悬沙浓度数据的相关性以及 拟合精度可以发现,在局地模式下,ASD光谱仪所测的悬沙浓度 建模精度(R2=0.78)比Hypersas光谱仪的(R2=0.67)高。     

基于光谱特征的长江口细颗粒泥沙絮凝体投影表面积和沉速分析

2009年5月23日-6月2日在长江口南槽九段沙水域,利用便携式地物光谱仪和现场激光粒度仪分别测量了水体光谱反射率和细颗粒泥沙絮凝体现场特性以研究两者之间的关系,测量时同步采集了水样测量悬沙浓度（ssc）。研究显示：①水体光谱反射率随絮凝体投影表面积（PSA）的增加而增大,光谱曲线在350-950nm波段间存在两个明显反射峰,分别以690～720nm和810nm波长为中心;②絮凝过程改变细颗粒泥沙的水体反射光谱特征,导致SSC与光谱反射率的相关性低于PSA与光谱反射率的相关性。PSA与波长〉715nm波段光谱反射率的相关性r〉0．7,p〈0．01;⑧可选择常用卫星遥感可见光、近红外通道范围,且PSA与光谱反射率相关性较高的波段,建立PSA与单波段光谱反射率和多波段光谱反射率组合比值的拟合关系式,其中单波段860nm（r=-0．9227,p〈0．001）和860／670多波段组合（r=0．9373,p〈0．001）的指数方程预测效果均最优;④构建了光谱反射率与絮凝体沉速间的幂函数拟合关系式（r=0．8337,p〈0．001）,为监测长江口大尺度区域絮凝体PSA和阢的空间分布和动态变化提供了一种新的方法。     

用波段比值参数提升水体悬浮颗粒物浓度反演模型稳健性的分析

为了得到更加稳健的水体悬浮颗粒物(Suspended Particular Matters, SPM)的反演模型,减少建模数据误差对算法精度的影响,将单波段和对应波段比值的六种经验模型和半经验、半分析模型分别应用于长江口高浊度水域不同航次不同测量仪器测得的实测数据集中,分析了波段比值参数对于提高SPM反演模型稳健性和稳定性的作用。结果表明,采用波段比值参数的模型的精度都远高于相应的单波段模型。在2014年5月和2014年12月航次的数据集中,有的单波段模型失效,总体的最高精度不超过0.5。而相对应的波段比值的建模精度都在0.8左右。另外,将各模型应用于Landsat 8卫星的OLI传感器的遥感数据时,同样,波段比值模型的反演精度高于单波段模型。结果证明,在高浊度的水体中反演SPM浓度时,波段比值遥感参数的应用可以加强反演模型的稳健性。     

水体流速对现场离水辐射测量的影响

针对高浊度水域所特有的水文特征对现场离水辐射测量的影响,结合光谱仪不同积分时间提出了一种新的野外测量方法。利用2016年5月、6月2个航次的现场光谱测量数据和同步水文泥沙参数,采用无偏差百分比分析发现,同一采样时刻点,在流速小于1m/s时,各积分时间所测遥感反射率测得值差异范围在3.35%～8.28%;当流速大于1m/s时,二者偏差在10.29%～25.58%。利用表层悬浮泥沙与遥感反射率回归拟合精度检验数据质量,建议在现场测量水体离水辐射时,当水体流速变化范围较大时,使用积分时间34ms测量,采用分组流速法进行悬沙反演,以提高反演结果的准确性。     

基于Geodatabase的面向对象时空数据模型

针对时空数据模型与时态地理信息系统研究中存在的几类问题,提出了一种通用的面向对象时空数据模型GOO—STDM。该模型从时空对象的基本属性和行为出发,运用面向对象方法,将地学对象封装为空间、专题、时间的整体,满足地学对象的what／where／when语义,具有良好的扩展性。在GOO-STDM基础上,利用Geodatabase模型,采用定制ArcGIS的方法,实现了支持双时态语义的原型TGIS系统,既能满足时空表达的需要,又继承了ArcGIS系统的功能。     

长江河口发育的新阶段、上海城市 发展的新空间

受到第三驱动力的作用,长江河口发育模式由两侧岬角控制转变为中间依靠工程建筑向外突出的格局。这种格局的转变及利用航道疏浚土吹填,使得横沙东滩不断淤涨成陆。长江口南港南槽与北港之间的长兴岛、九段沙、横沙岛及横沙东滩组成串珠状岛链,形成长江口亚三角洲体系。横沙东滩新形成的约400 km2的土地和18 km深水岸线,加上远期建筑人工岛,可开发河口深水港区,与两侧河口湿地保护区相兼容,为上海提供城市发展的新空间。     

上海海洋城和深水大港建设的展望

上海港的经济区位优越,港口的发展不仅关系上海、长三角,还关系到长江流域、中国沿海乃至亚太和世界航运格局的变化。长江口横沙区域的自然条件经过人工改造具有开发基础,在此论证,是时代发展的需要。利用横沙东滩促淤成陆,建设河口深水大港和新的城区,可以解决上海土地和港航资源开发不足的瓶颈,决定着上海市将在国家建设海洋强国中发挥的作用。海洋新城、深水大港、海洋装备基地的建设,是一个庞大的复杂巨系统工程,除了需要详细的自然条件分析、经济可行性分析、工程可行性分析等,更需要有一个权威的高层设计。     

基于光谱特征的长江口细颗粒泥沙絮凝体投影表面积和沉速模拟

2009年5月23日~6月2日在长江口南槽九段沙水域，利用便携式地物光谱仪和现场激光粒度仪分别测量水体光谱反射率和细颗粒泥沙絮凝体现场特性，同步采集水样测量悬沙浓度(SSC)。研究显示：① 水体光谱反射率随絮凝体投影表面积(PSA)的增加而增大，光谱曲线在350~950 nm波段间存在两个明显反射峰，分别以690~720和810 nm波长为中心；② 絮凝过程改变细颗粒泥沙的水体反射光谱特征，导致SSC与光谱反射率的相关性低于PSA与光谱反射率的相关性。PSA与波长＞715 nm波段光谱反射率的相关性r＞0.7，p<0.01；③ 可选择常用卫星遥感可见光、近红外通道范围，且PSA与光谱反射率相关性较高的波段，建立PSA与单波段光谱反射率和多波段光谱反射率组合比值的拟合关系式，其中单波段860 nm(r=0.9227，p<0.001)和860/670多波段组合(r=0.9373，p<0.001)的指数方程预测效果均最优；④ 基于PSA与光谱反射率、絮凝体现场沉速(WS)间均存在良好相关性的分析，构建了光谱反射率与WS间的幂函数拟合关系式(r=0.8337，p＜0.001)，这为监测长江口大尺度区域絮凝体PSA和WS的空间分布和动态变化提供了一种新的尝试方法。     

悬浮泥沙反射光谱特性实验研究

作者对水槽中的不同浓度含沙水体的反射光谱特征进行了分析,并且同国内外同类研究结果进行了对比。在参考了国内外公认的Ⅱ类水体悬浮泥沙反演模式的基础上,选用了泥沙遥感参数,建立了悬浮泥沙遥感定量分析统计相关模式。该模式已成功地应用在神舟三号CMODIS影像的悬浮泥沙遥感定量反演中。