黄河三角洲潮沟网络形态特征的时空分异规律及其发育过程

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。以黄河三角洲新旧河道为界,划分黄河北岸(Ⅰ区)、南岸东(Ⅱ区)、南岸西(Ⅲ区)为对比研究区,选择1998—2018年5个关键时间节点的遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,定量表征了潮沟发育程度的典型形态特征参数,剖析了黄河改道、湿地恢复工程和外来物种入侵等因子对潮沟发育过程的影响,挖掘潮沟网络的时空演变规律。结果表明:(1)潮沟的形态特征具有明显的时空异质性。从1998年黄河改道初期至2004年湿地恢复初期,Ⅰ区各等级潮沟数量大幅减少;由于潮滩淤进和互花米草固滩作用,Ⅱ区潮沟数量、密度、分汊率呈现增长趋势,在2013年互花米草的快速扩张期,潮沟曲率、分汊率明显增大;Ⅲ区潮沟发育的等级、长度、密度最大,等级间的转化频率最高,湿地恢复工程导致低等级潮沟数量、长度明显减少,较强的海洋动力抑制了潮沟曲流的发育。(2)黄河改道和侧弯丁坝建设导致平均归槽长度(OPL)增大,潮沟网络的排水效率减少。互花米草的快速扩张使排水效率增大,OPL不断降低;潮沟发育程度Ⅲ区>Ⅱ区>Ⅰ区。(3)潮沟系统由快速变化青年期整体进入缓慢变化中年期,发育状态趋于动态平衡。研究成果有助于了解大范围潮沟的发育过程及演变机制,为沿岸潮滩开发与利用提供科学的决策支撑。

黄河三角洲潮沟形态特征时空分布数据集(1998-2018)的研发

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。潮沟形态特征的时空分布具有明显的时空异质性,研究成果对合理构筑沿海工程设施和保护滩涂资源等具有重要的理论意义和科学价值。作者以黄河三角洲为研究区,基于1998-2018年20景Landsat TM/OLI卫星数据(云量<10%),使用异质背景下潮沟网络的精准提取算法提取潮沟,并利用潮沟快速自动分级算法对潮沟进行分级处理后,利用GIS空间分析功能,提取5年研究区潮沟形态特征参数,生成1998-2018年潮沟形态特征时空分布数据集。该数据集包括1998、2004、2008、2013和2018年黄河三角洲的以下数据:(1)潮沟分布数据;(2)潮滩最大分布范围数据;(3)潮沟密度核密度分布数据;(4)潮沟分汊率核密度分布数据;(5)非通道路径长度分布数据。其中,栅格数据的空间分辨率为30 m。数据集存储为.shp和.tif格式,共包含120个数据文件,数据量为81.4 MB(压缩为1个文件,14.8 MB)。