基于测绘学角度探讨海岸线及其测定方法

海岸线是陆海统筹基础地理信息的关键要素,其科学精准的确定对海岸带管理具有重要的意义。本文系统梳理了目前我国海岸线定义、分类以及测定方法,比对分析了传统痕迹海岸线测量和基于潮汐模型的海岸线测定的结果,并进一步讨论了我国海岸线定义、分类及界定存在的分歧和问题。基于我国海岸线测量存在的问题以及在理论和实践上的进步,建议海岸线定义为多年大潮平均高潮面与海岸交接形成的海陆分界线,建议基于测绘学的海岸线测定采用联合潮汐模型和DEM的确定方法。本文认为基于测绘学的海岸线定义和测定方法,能为我国提供基准统一、精确客观的海岸线。

骨关节炎软骨潮线漂移与软骨退变的相关性研究

目的:探讨骨关节炎软骨潮线漂移与软骨退变的相关性。方法:选取8周龄SD大鼠20只,随机分为正常组和造模组,每组10只。采用4%木瓜蛋白酶双膝关节腔注射复制骨关节炎模型,8周后取双侧膝关节常规固定、脱钙、包埋和切片,分别采用苏木精-伊红、番红O-固绿、甲苯胺蓝和Masson三色染色法,观察骨关节的组织形态学变化。结果:正常关节面光滑平整,细胞排列整齐,四层结构清晰,潮线完整呈波伏浪起的曲线,软骨下骨小梁排列规律;骨关节炎关节面粗糙变形,细胞排列紊乱,四层结构不清晰,可见多重潮线或潮线中断,软骨下骨硬化或囊变。结论:软骨潮线漂移是骨关节炎软骨退变进程中必经的病理变化。

地表潮汐线应变组合观测的信息提取方法

根据应变花理论,给出了由任意三方向潮汐线应变组合观测确定平面应变状态及提取潮汐面应变、体应变、平面剪切应变信息的方法和公式;特别是,根据潮汐应变理论和实际潮汐线应变的观测事实,利用两潮汐线应变差组合的特征,对地表潮汐剪切应变进行模拟,提出了由地表任意两独立方向潮汐线应变的组合观测确定地表潮汐平面应变状态及提取潮汐面应变、体应变信息的方法和公式,根据波叠加原理,提出了描述组合信息的统一公式,并导出了与之对应的各组合信息的大地系数和附加相位表达式;最后,简要讨论了各组合信息的前兆性物理实质,并得出潮汐线应变差组合观测对地震前兆信息的响应特征完全等价于地表平面内的潮汐剪切应变观测对地震前兆信息的响应特征。

天津海域潮流嵌套模型

采用ADI法建立了天津海域的潮流模型,得出了该海域M_2分潮同潮时线和等振幅线以及潮流椭圆的分布,对天津市行政管理范围的局部海域建立了变空间步长的嵌套模型,提高了该研究海域的分辨率,得到了满意的结果。

在潮汐流作用下25万吨级油轮系缆力的模型试验研究

通过２５万吨级油轮泊系福建炼油厂码头的室内系缆力模型试验，研究不同潮汐和流速下油轮泊系时的系缆力，讨论了一些主要因素的影响和计算方法，指出首缆力、尾缆力和倒缆力是最主要的系缆力，流速是对系缆力影响最大的因素，提出了系缆方式和安全措施。

折线型悬浮导流罩的水动力设计

为提高一种可根据海流方向做自适应调整的轴流悬浮式潮流能水轮机结构的运行效率,设计了对水轮机外围加装带外包络的三段式导流罩结构,采用数值仿真方法对该导流罩结构进行水动力性能分析,并结合模型试验进行验证。数值仿真结果表明,收缩段和扩散段都为15°攻角的折线型导流罩的水动力性能良好,带导流罩比未带导流罩在相同工况下水轮机输出功率提高30%左右;模型试验得到与数值模拟相近流场数据,证明该导流罩结构收缩段和扩散段的形状阻力相对较小,直线段流速稳定,导流聚能效果明显,为与该水轮机结构相匹配的最佳三段式折线型导流罩结构。

基于遥感影像和中轴线法的小庙洪水道演变分析

随着"海上苏东"的建设,滩涂围垦与港口建设迅速展开,吕四港是辐射沙脊群港口群之一,具有较大发展潜力,了解其所在的小庙洪潮汐水道的变化情况对吕四港建设有重要意义。用遥感中轴线方法对小庙洪水道进行演变分析,通过7景不同时期的遥感影像获取小庙洪中轴线,获得该水道1979～2009年间的演变情况。研究结果表明:1)通过对中轴线与同年地形数据叠加分析,发现中轴线的走势与潮汐水道深槽走势相似,可以用来代表潮汐水道的走势情况,用遥感中轴线法对不同时期的潮汐水道进行分析,可较快、较准确地揭示潮汐水道的动态演变;2)中轴线与潮汐水道深泓线有一定的偏移,造成偏移的原因是潮汐水道两岸坡度不一,坡度相差越大,偏移范围就越大;3)小庙洪水道的起始端处于淤长状态,分支逐渐减少,南部水动力较强,出现新的分支,整个小庙洪水道比较稳定。

基于GF-1卫星遥感影像的海岸线生态化监测与评价研究——以营口市为例

海岸线是海洋与陆地的分界线,也是重要的生态交错线。本文采用GF-1卫星遥感影像,通过监测大潮高潮时刻和小潮低潮时刻海岸水陆边界线,构建了潮间带完整性系数,以此为依据将海岸线划分为自然海岸线、具有基本生态功能的人工海岸线、具有部分生态功能的人工海岸线、具有有限生态功能的人工海岸线、具有少量生态功能的人工海岸线和无生态功能的人工海岸线。在此基础上,结合潮间带完整性系数及其毗邻海岸线长度,构建了海岸线生态化指数,用以评价区域海岸线的生态化程度。营口市海岸线以无生态功能的人工海岸线、自然海岸线和具有少量生态功能的人工海岸线为主,分别占到海岸线总长度的45.74%、18.31%和15.53%。营口市总体海岸线生态化指数为0.29,其中西城区、老边区、盖州北、鲅鱼圈区和盖州南分别为0.55、0.17、0.40、0.10和0.55。

多元特征线遥感识别的滩涂DEM构建

针对水边线复合技术反演滩涂地形误差较大、经济成本较高等问题,提出了基于植被边线、冲淤痕迹线、水边线等多元特征线结合实测数据反演滩涂地形的遥感测量方法。以崇明东滩为研究对象,应用遥感技术提取水边线、植被边界线及冲淤痕迹线等多元特征线,利用实测数据拟合趋势线方法对边线高程赋值,并借助GIS空间分析技术将具有高程信息的特征线作为基础数据空间插值法构建滩涂DEM。最后,利用1∶1万地形图及实测数据对DEM反演结果进行质量评价。结果表明:该方法构建DEM影像数量需求少、时间跨度短、成本低、反演结果符合滩涂地形基本规律,垂直精度约为12 cm,研究结果对于滩涂冲淤变化及演变规律分析等研究具有重要的参考价值。

基于遥感岸线识别技术的射阳河口潮滩冲淤演变研究

定义平均高潮位在岸滩上形成的痕迹线为潮滩岸线,并利用1995—2003年的3景TM数据,对射阳河口海岸线及潮滩岸线的演变状况进行了调查与监测。结果表明,海岸线仅在南大港到沙港段随人工海堤的外推向海推进;潮滩岸线在北岸持续蚀退,南岸持续淤长。河口附近岸滩的演变趋势是逐渐平直。结合实测数据对比分析可知北岸潮滩相对稳定;南岸变化幅度较大,潮滩上表面淤长,而下部蚀退,继而探讨了岸线的演变特点及原因。

我国入海河流河口地区海陆分界线划分方法研究

目前我国大多数入海河口地区没有划定明确的海陆分界线 ,导致相关部门之间权责不清 ,不利于解决河口海岸存在的污染、湿地退化、海岸侵蚀等环境问题和加强河口海岸地区的综合管理 ,因此迫切需要划定明确的河口海陆分界线。根据我国主要入海河口的类型及特点 ,从合理性、实用性、稳定性等多个角度提出分析了关于河口海陆分界线划分的几种观点 ,总结其优缺点 。

入口段线型影响潮流能导流增效装置水动力性能的数值模拟研究

潮流能导流增效装置能够大幅提升潮流能水轮机的能量提取效率,应用前景广阔。以OpenFOAM开源代码作为数值模拟平台,开展了垂直轴水轮机导流增效装置性能的模拟研究。针对典型垂直轴潮流能水轮机设计了多种导流增效装置,通过系统的模拟分析,总结了导流增效装置相关参数对其水动力学性能的影响,深入分析了速度场、压力场的变化规律,研究了入口段线型对水轮机导流增效装置的影响,并得到了能量提取效果最优的线型,为导流增效装置的设计提供了技术参考。

堤线调整对九溪涌潮景观影响评价研究

因建设需要,拟对钱塘江九溪岸段堤线进行调整。九溪岸段是钱塘江知名的观潮点之一,涌潮是该河段一个重要的自然景观资源。为减小堤线调整对涌潮景观的影响,建立了基于有限元/有限体积法的SCHISM三维涌潮模型,复演了九溪涌潮现象,提出了观潮区的涌潮高度、涌高明显的岸线长度和涌高明显的区域面积等三个综合评价指标,对堤线调整给涌潮带来的影响做出了评价。该研究对其他工程对钱塘江涌潮景观的影响评价具有借鉴意义。

特高压运行对山西电网联络线潮流控制的影响

长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是连接华北和华中两大电网的唯一通道,由于其输送功率大,发生在任何地方的发电和负荷有功扰动都对联络线输送功率产生影响,引起特高压联络线功率在计划值的基础上产生大范围的波动,从而引起区域控制偏差的大幅波动,对山西联络线潮流控制产生较大的影响。对特高压检修及特高压投运时的山西电网区域控制偏差的波动情况进行了详细分析,对调度运行提出了建议。

滩涂水边线Landsat-5影像提取方法——以长江口崇明东滩为例

快速获取遥感影像水边线时空变化信息具有重要意义,滩涂水边线提取一直是遥感技术应用的难点问题。水边线在遥感影像上具有独特的空间关系与光谱特征。本文综合使用颜色模型变换法、信息熵计算法、最大类间方差法及边缘检测方法。以长江口崇明东滩为研究区,研究了Landsat-5卫星影像海陆对比度增强及不同尺度下的边缘提取,重点给出了基于热红外波段的水边线空间特征与光谱特征的计算方法,在面向对象技术框架下提出了一种顾及空间关系和光谱特征的遥感影像水边线快速提取方法。实验结果表明:(1)基于最大类间方差法的局部阈值分割法能够自动提取band 6的水边线,水边线连续、完整,空间信息丰富;(2)综合使用最佳指数法、离散度方法及颜色模型变换方法,能够有效增强海陆对比度,基于最大类间方差法的局部自适应Canny算子能够自动检测出增强后遥感影像高精度边缘;(3)利用水边线的空间关系和光谱特征,能够由计算机自动实现水边线的识别与连接工作;(4)本文提出的水边线提取方法速度快、自动化程度高,分别继承了阈值分割法的连续性强的优点和Canny算子定位精度高、细节呈现能力强的优势。研究结果对于海岸带动态变化、陆海相互作用机制、海岸带资源保护与开发及近海工程管理等研究具有重要的参考价值。

高要水文站测潮代表线验证修改

根据高要水文站每年枯水期测潮期间对测潮代表线用ADCP进行的同步验证资料分析,发现测潮代表线所测流量与验证流量系统误差>±15%,需要修改原测潮代表线,同时为了使高要水文站枯水期潮流量更能反映真实流量,有必要对原测潮代表线进行验证修改。

线边界法在潮流模拟中的应用

本文针对有限差分法在模拟潮流运动中遇到的边界问题 ,如岸边界问题、动边界问题和工程边界问题等 ,引入线边界的概念 ,并以此为研究对象 ,提出了较普遍适用的线边界法。实例应用分析表明 ,用线边界法处理各类边界问题 ,实用有效 ,简便易行。

海平面上升导致潮波系统变化的机理(Ⅱ)--基于数值模拟的研究

利用潮波基本方程数值模拟了湾口朝南的不同矩形海湾和曲折岸线海湾中海平面上升引起的潮位振幅和位相变化。根据矩形海湾中的模拟结果可以看出,如果忽略潮波方程中的非线性项,潮位振幅变化ΔR和位相变化Δθ的空间分布特征与基于理论模型在矩形海湾所获得的特征相当接近;当考虑方程中的非线性项时,不包括较深的海湾,正负ΔR的分界线变成1条通过无潮点附近的封闭曲线,而不是线性情况下的1条通过无潮点附近大致东西走向的曲线。另外也发现,在曲折岸线的海湾内,如果忽略非线性项,正负ΔR的分界线是1条通过2个无潮点的半环状的曲线,当考虑非线性项时,出现2条正负的分界线,它们是通过各自无潮点附近的封闭曲线。就ΔR的强度来说,非线性项使得正ΔR的强度减弱,在较浅水海湾中的ΔR强度大于较深水海湾中的强度,海底横向倾斜的海湾中的ΔR强度大于较浅水海湾中的强度。ΔR最强的区域位于无潮点附近的一段ΔR分界线之两侧。

平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法

鉴于平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法的重要性,介绍了在线监测、水文水动力学模型、水力学及多元回归法过流公式3种水闸流量计算方法,并通过计算上海市浦东新区典型闸门流量过程,提出了应根据闸门重要性、监测仪器安装条件、投入预算、流域数据信息掌握程度、技术人员能力级别等因素来选取最优的水闸流量计算方法。

基于潮汐规律修正的海岸线遥感监测

针对海岸线研究提取时难以去除潮汐的影响的问题,提出了利用潮汐规律修正海岸线的方法。以青岛地区为例,基于Landsat数据利用修正归一化水体指数提取了水边线,分析了潮汐规律对海岸水边线信息提取的影响,结合海岸高程数据提出了潮位校正方法。最后基于提取的长时间序列海岸线分析了青岛地区1979-2019年海岸线时空格局变化。结果表明,利用潮汐规律进行潮位校正的方法可行且精度较高;近40年间青岛地区海岸线共向海洋推进158km2,变化活跃区域呈现由胶州湾向青岛南部转移的趋势。