近海三维泥沙输运数值模拟研究及其应用进展

本文总结了近海泥沙在波浪、潮流、波流耦合、风暴和陆架环流等动力作用下的输运特点,概述了较为著名的近海海域三维泥沙输运模型的特点及其在港口航道工程、海底地貌演变、海水水质监测等方面的应用进展。泥沙输运数值模型构建需要物理海洋学、沉积学、生态学、计算机科学等多学科理论支撑,现已从泥沙输运路径模拟向多模型耦合方向发展。因此,开展泥沙动力学、环境生态学、地貌动力学等相关理论的研究能够拓宽泥沙数值模拟研究的应用场景,使其服务于更多涉海领域。

辽河口湿地景观稳定性及其植被碳储量价值评估

为阐明湿地景观格局对人类活动的响应,定量评估河口湿地植被碳储量价值,本文基于1985-2020年遥感影像数据,应用景观转移矩阵、景观格局和景观稳定性模型,揭示了近35年来辽河口湿地景观格局、景观稳定性及植被碳储量演变特征。研究结果表明:1985-2020年,辽河口天然湿地面积减少了22.52%,人工湿地面积增加了22.29倍,近35年来,盐地碱蓬湿地有整体向海迁移的趋势,而芦苇湿地总体空间位置未发生显著变化;辽河口湿地景观的斑块数量、斑块密度和香农多样性指数不断增长,而聚合度指数与蔓延度指数则不断减小,景观格局呈破碎化和复杂化趋势发展;1985-2020年,景观稳定性指数从222.64降至4.34,景观稳定性与天然湿地面积具有显著正相关性,围海养殖、填海造地、农业围垦等活动是造成景观格局稳定性下降的重要因素;2020年,辽河口湿地植被碳储量和碳储量价值分别为215.42×10^(3) t/a和1.78亿元,受到景观格局稳定性显著影响。

大连市海域使用结构演变模拟及预测研究

本文基于CA-Markov模型与多目标线性规划模型,从空间分布和数量控制的角度,研究了大连市海域使用结构的发展趋势,模拟其演变规律,并进行了预测。其中,通过遥感解译获得1992年、2002年和2012年大连海域使用现状及海域使用结构多时序变化趋势;基于多目标线性规划模型,建立生态、经济、社会效益的目标方程,求解海域使用结构中各用海类型的最优配置方案;利用CAMarkov模型对大连市海域使用结构的空间布局进行预测。研究结果表明:(1)1992-2002年和2002-2012年两个时期,渔业用海面积占比具有绝对优势,为70%~80%,但是一直呈负增长态势;旅游娱乐用海、交通运输用海、保护用海、造地工程用海均持续增长,而工业用海面积则先下降后增长。(2)CA-Markov模型和多目标线性规划模型相结合,可发挥各模型优势,对于从数量结构和空间布局两方面模拟、预测海域使用结构及其空间布局具有较高应用价值。(3)研究结果有助于研判海域使用结构的演变规律和发展趋势,可为海洋开发和保护程度的评价、海洋空间规划的调整等提供借鉴,为更加科学地管理和利用海洋空间资源提供重要参考。