基于机载高光谱的长江口北港悬沙浓度反演

机载高光谱遥感是悬沙浓度反演的重要方法。针对高光谱悬沙浓度反演中敏感波段和反演方法的确定,以机载高光谱影像为数据源,采用相关性分析法确定单波段模型和双波段组合模型的敏感波段,并基于敏感波段构建单变量回归模型,确定最佳反演模型并获取长江口北港区域的悬沙浓度空间分布特征。结果发现,基于归一化差值指数(NDWI)构建的二次多项式模型为最佳反演模型,精度上优于其他5种常用的反演模型;且长江口北港区域的悬沙浓度与水下地形基本上呈倒数关系。相较于基于多光谱卫星影像进行遥感反演,本文的结果表明高光谱影像的精细化光谱能够更为准确地表达含沙水体的光谱信息变化,在复杂的水环境反演研究中具有重要的应用价值。

基于GIS长江口北港河段冲淤变化的可视化分析

利用GIS技术，建立长江口北港1973～2003年间不同时期的水下数字高程模型，以此作为基础资料，通过叠合分析不同时期的水下地形图，得到长江口北港不同时段相对的河床冲淤分布图．分析了长江口北港30年来河道的冲淤变化和演变情况，并计算了河道泥沙冲淤量．结果表明，GIS技术是研究河床演变规律的一种行之有效的可视化方法；北港河段在1973～2003年问整体呈冲刷之势，泥沙冲刷量为1．58亿m^3，平均每年冲刷0．05亿mz^3；北港河床航道稳定性较差，受南、北港分汉口演变的影响，北港河床逐渐演变．洪水在北港河槽演变过程中起着重要的作用.

基于数字高程模型的长江口北港多年槽蓄量变化及可视化研究

总结了槽蓄量计算中的常用的断面法、水沙平衡法和地形图量算法的原理和不足,利用1973—2002年的水下地形图为基础资料创建DEM,进行了精度分析;计算河道槽蓄量的大小;对不同时期的数据进行叠合分析,得到河道槽蓄量大小的变化及水下地形变化的可视化。结果表明:1)利用海图资料建立的DEM精度较高,其中1982年的中误差仅为0.78m。2)在1973—2002年间北港河段槽蓄量整体增大,即呈现冲刷之势,泥沙冲刷量为1.6×108 m3。在整个研究时段内,1982-1987年间槽蓄量变小,河道发生淤积。3)北港河床航道稳定性较差,河床逐渐演变。水流作用切滩下泄使大量泥沙迁移堆积;洪水造床作用在河口河槽演变过程中起着重要的作用。

长江口北港重大工程对河势演变的影响

北港是长江口的二级入海汊道。近年来,北港修建了诸多水利工程,如南北港分流口固沙工程、青草沙围水工程和横沙东滩促淤圈围工程等,它们对北港河势有一定的稳定作用,但在流域来沙锐减的背景下,也带来一些新的潜在问题。分流口固沙工程的建设一定程度上增强了新桥通道南侧沙体的稳定性,但与此同时,由于扁担沙尾部继续向新桥通道挤压推移,导致北港分流比减小。青草沙水库建设后,北港上段继续冲刷,由于横沙通道的不断发展,致使北港主槽曲率进一步增大。北港拦门沙河段的淤积和横沙东滩的促淤圈围工程促使了北港北汊的发展,但该汊道中增强的涨潮流对青草沙水库"蓄淡避咸"产生了一定的影响。

长江口北港航道通航安全及对策分析

本文根据北港航道的通航现状,结合其通航需求,对北港航道的通航安全影响因素、通航安全及对策进行了分析。综合而言,北港航道存在很大的通航需求,船舶定线制和船舶报告制的设置、导助航设施的完善、管理规定的制定以及船舶交通的常态化管理,将是未来北港航道开发和管理的重点内容。

长江口南北港水下地形演变数值模拟研究

南北港是长江口“三级分叉、四口入海”格局中的二级河道,也是连接南支河道和北槽深水航道的重要通航水路,对其冲淤演变特征及未来演变趋势开展数值研究具有重要意义。首先构建了包含整个长江口的水沙动力学数值模型,在实测资料验证下使用地貌加速因子对未来60 a间南北港区域的河道演变趋势进行了模拟分析,同时结合南北港2006~2016年间的实测水深数据开展对比分析。结果表明:①在新的来水来沙条件以及本地青草沙工程影响下,南北港水下地形经历了显著的冲淤演变过程,实测数据和数值模拟结果均显示出“滩淤槽冲”的基本演变格局,即河道冲淤深度与水深基本呈线性关系;②冲淤演变的转换水深约为-4~-6 m,未来60 a内深槽区域的最大冲刷深度可达-12 m;③基于河口泥沙的空间运动滞后效应,分析此种河口“滩淤槽冲”模式实际上是由岸滩和深槽之间水质点和泥沙颗粒输运的相位差所致。

长江口水域多光谱遥感水深反演模型研究

利用Landsat-7 ETM+遥感影像反射率和实测水深值之间的相关性可以探测水深。该文介绍单波段、双波段比值和多波段3种线性回归模型以及动量BP人工神经网络水深反演模型。选择长江口北港河道上段作为研究区,利用上述模型,分两种情况进行水深反演:一是以河道全部历史样本建模;二是将河道按自然水深划分为浅水区和深水区分别建模。结果表明:神经网络模型预测精度高于线性回归模型;水深分区后线性回归和神经网络模型预测误差均有所减小。

基于ADCP的长江口推移质运动遥测技术研究

利用ADCP底跟踪技术遥测了长江河口北港段推移质运动过程,并对推移质运动状态进行了分段研究。结果表明:无推移质运动状态下,测量误差主要受近底悬沙影响,推移质流速沿水流方向被高估;部分推移质运动状态下,推移质运动视速度与垂线平均流速呈指数相关;普遍推移质运动状态下,两者线性相关显著,且推移质运动速度误差将随流速变化而改变,测量精度主要受脉冲长度和近底悬沙影响。基于ADCP测量数据的推移质单宽输沙率公式合理有效,可以用于河口推移质输沙率的快速定量。

对长江口近期整治有关问题的思考

长江口规划批复实施后,局部水域如白茆小沙水域、北港口门水域及北支下口顾园沙水域等,河势调整出现了一些新的不利变化,导致规划安排的整治工程难以实施,同时,还有部分遗留问题在规划修订阶段未得到有效解决。长江口的治理是一个长期的动态过程,结合社会经济发展要求,针对上述水域存在的问题进行了初步探讨,并提出了相应的治理方案,以为今后长江口的治理工作提供借鉴。