基于数字岸线分析系统的海岸线时空变化速率分析--以海州湾为例

本文选取1985-2018年间具有代表性的6期Landsat遥感影像,运用数字海岸线分析系统,综合利用面积法和基线法定量分析海州湾的岸线变迁,并进行岸线分类和驱动力分析。结果表明,30多年来海州湾岸线整体呈持续向海推进的态势,增长岸线比例总体处于不断增加的趋势,除了2005-2009年发生短暂的减小;1985-2018年,岸线长度增加了10.40 km,陆域面积增加了52.84 km^2;海州湾岸线以人工岸线为主,且比重日渐增大,从1985年的47.90%到2018年的70.88%,前中期的沿海围垦养殖及后期的围海造陆是海岸线变迁的主要驱动力;其终点变化速率为26.09 m/a,净海岸线变化为155.12 m,记录增加总横断面在各个时期均大于50%,岸线变迁最剧烈的区域为新沭河-高公岛段,陆域增长点在于赣榆新城、连云新城建设和连云港港口建设。

1990—2020年中国大陆泥质岸线的变化分析

本研究基于Landsat TM、ETM+和OLI卫星影像数据,采用精细化标准,精确识别并分析了1990年至2020年间中国大陆泥质岸线的时空演变。通过运用最近距离法(NDM)和数字岸线分析系统(DSAS),本研究不仅揭示了泥质岸线的类型变化,还深入探讨了其空间分布的动态趋势。结果表明:1990年至2020年间,泥质岸线呈现显著减少的趋势,减少速度先快后慢。其中,2000-2010年间减少幅度最大,共计减少了367.82 km;泥质岸线向其他自然岸线的转变比例较低,而转变为人工岸线(尤其以养殖围堤为主)的比例较高,这反映了人类活动对泥质岸线变化的重要影响;泥质岸线主要呈现向海推进的趋势,这种变化由南向北逐渐增强。然而,部分岸段出现了侵蚀现象,表明局部地区可能面临岸线退化的风险;泥质岸线的变化速率在2000-2010年间达到最大,随后逐渐放缓。这种速率的变化反映了泥质岸线在不同阶段受到不同因素的影响。泥质岸线的变化不仅包含增加和减少两个过程,其保护对于维护海洋生态平衡、保障沿海地区可持续发展具有重要意义。此外,泥质岸线的保护还能为其他自然岸线的保护提供有力支持。

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。

近50年来刁口废弃亚三角洲海岸线变迁速率分析

刁口亚三角洲自废弃以来海岸地貌发生了巨大变化,监测海岸线的变化对于保护和开发海岸带具有重要意义。本文以1976—2021年间典型年份的Landsat遥感影像和Google Earth高分辨率影像为数据源,通过RS、GIS技术对刁口废弃亚三角洲地区的岸线进行提取,最后用数字岸线分析系统对1976—2021年间的海岸线变迁进行定量分析。结果显示:1976—2021年间海岸线以均值–23.24m/a的速率向陆蚀退,侵蚀程度逐年减弱,且海岸线时空变化特征显著。就侵蚀程度而言,刁口河口及东侧烂泥湾地区侵蚀强度最大(–165.49 m/a),挑河口—刁口河口岸段次之(–127.61 m/a),东北侧防海大堤岸段最小(–80.66 m/a)。1976—1986年研究区岸段处于快速侵蚀状态,蚀退面积达102.7 km2;1986—2006年处于持续侵蚀后退状态,蚀退面积约为88.79 km2;2006—2016年基本达到冲淤平衡状态,2016年面积和2006年相差不大;自2016年呈现缓慢蚀退状态,年均蚀退速率为仅2.51 km2。岸线长度总体上表现为减少趋势,但在1996年成为最低点后有所增加。刁口废弃亚三角洲海岸线变化主要受入海水沙、人类活动和海洋动力作用侵蚀的影响。

湛江市白茅海砂质岸线1987-2020年变迁分析

监测海岸线变迁对于保护和开发海岸带具有重要意义。文章以湛江市白茅海砂质海岸为研究对象,以6个年份(1987年、1991年、2000年、2005年、2010年、2020年)的Landsat遥感影像作为数据源,利用改进的归一化水体指数法(MNDWI)、迭代式阈值分割法提取瞬时水边线,之后通过潮汐模型对其进行校正得到平均大潮高潮线,运用数字岸线分析系统(DSAS)的统计模型对6个年份的平均大潮高潮线变迁情况进行定量分析。结果显示,1987—2020年白茅海海岸线以-4.28m/年的年平均速率向陆侵蚀后退,海岸线变化呈现较为明显的阶段性和区域性,海岸线年平均侵蚀速率较快的时期为1987—1991年和2010—2020年,分别为-18.23m/年和-7.22m/年;侵蚀最严重的位置为白茅海旧灯塔附近,部分岸段存在侵蚀和堆积两种现象,整体上白茅海砂质岸线侵蚀等级为极高侵蚀,亟须修复和保护。

胶东半岛北部海岸线时空变迁及驱动分析

海岸线动态监测对于海岸带科学管理和海洋资源合理利用具有重要意义。选用1990年、2000年、2010年和2020年共4期Landsat遥感影像数据,对比并采用了面向对象法提取了胶东半岛北部1990—2020年的海岸线和近岸2 km缓冲区内的海岸带变化,结合海岸线变迁强度的计算方法,利用数字岸线分析系统(digital shoreline analysis system,DSAS)分析了海岸线的变化速率和时空分布特征,通过构建人类活动强度指数(human activity intensity index,HAII)模型对海岸线的变化进行了驱动分析。结果表明:①研究区海岸线整体呈增长趋势,并向海一侧缓慢推进,海岸线长度总体增加了183.13 km,人工岸线增幅最大,砂质自然岸线减幅最大;②海岸线变化速率时空分布不均衡,最大增速出现在胶莱河—界河区段,为94.59 m/a,最大侵蚀速率出现在界河—大沽夹河区段,为-49.01 m/a;③近海人类活动变化是研究区海岸线时空变迁的主要原因,人类活动主要以围填海、港口建设等形式影响着海岸线的长度和类型变化。

浙江省近50年大陆海岸线时空变迁分析

文章选取了1970-2018年近50年间具有代表性的6期Landsat、SPOT-5和GF-1卫星遥感影像,运用数字岸线分析系统,综合利用面积法、基线法等分析浙江省大陆岸线变迁,对岸线变化驱动力进行了分析。结果显示:(1)海岸线变化主要发生在杭州湾、象山港、三门湾、台州湾、乐清湾和瓯江口岸段,海岸线向海推进共围填海约14.77万hm~2,海岸线的平均变化率为26.72m/a。(2)近50年来,浙江省大陆岸线呈明显递减趋势,海岸线减少了184.27 km,自然岸线减少了381.37 km,人工岸线增加了197.10 km。(3)浙江省大陆海岸线以人工岸线为主,人工岸线截弯取直,平直化严重,自然岸线保有量逐年降低。(4)围海养殖、围填海等人类活动是浙江省大陆海岸线变迁的主要驱动力因素。

华南岬间砂质海岸稳定性研究

岬间海湾平衡平面形态规律在海岸长期侵蚀演变预测方面有着广泛的应用,已成为国外研究砂质海岸演变与稳定的重要课题。首先回顾了三种比较典型的经验岬湾形态方程,然后运用当前确定岬间海湾静态平衡形态最广泛使用的经验关系—抛物线关系,对华南31个岬间海湾的稳定状况进行了预测、分类。同时,采用数字岸线分析系统,计算了1990-2000年前后华南岬湾海滩的岸线进退速率,进一步分析、探讨了华南岬间海湾岸滩的稳定状况。

基于遥感影像提取山东半岛复杂海岸线及海岸线多年变迁研究

海岸线变迁的研究有助于对海岸带保护和可持续发展提供科学依据。本文针对山东半岛复杂的海岸线类型,选取1984—2018年的6期Landsat系列遥感影像,采用改进的归一化差异水体指数(Modified NDWI)和边缘检测算法(Canny)对图像进行阈值分割实现海陆分离,使用面向对象法提取了山东半岛海岸线,并结合高分影像和实地勘测对提取结果进行对比验证,并分析了半岛海岸线时空变化规律,通过数字海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System)的末点变化速率(EPR,End Point Rate)和线性回归变化速率(LRR,Linear Regression Rate)分析半岛不同类型岸线长度变化情况,通过净海岸线运动(NSM,Net Shoreline Movement)计算并分析面积变化情况。研究结果表明:海岸线提取精度为94.43%,满足精度要求。山东半岛海岸整体呈逐年增长趋势,35 a来共增长335.81 km,约9.59 km/a。人工岸线共增长长度1728.5 km,自然岸线减少长度1392.69 km。岸线类型中砂质岸线和基石岸线变化分别减少了53.40%和51.80%;淤泥质岸线、码头岸线变化显著,其中淤泥质岸线减少了74.92%,码头增加了34.73%;半岛沿岸地区中的黄河三角洲、莱州湾,青岛港面积变化显著,面积变化率分别为65.94%,~10.19%,39.87%。