海岛地区风暴潮增水分布特征及应急疏散对策——以平潭综合实验区为例

以平潭综合实验区为研究应用案例,从海岛地区风暴潮灾害的独特性出发,采用非结构网格的有限体积法建立了平潭岛二维风暴潮数值计算模型,分析了平潭岛风暴增水的空间分布规律,提出了平潭岛在台风风暴潮期间的预警报和应急疏散对策,旨在为平潭岛及其相似类型海岛地区的海洋主管部门的防灾减灾工作提供技术支撑与科学有效的应对策略。     

丹江口库区1990-2010年土地利用时空动态变化研究

以Landsat TM和HJ-1影像为数据源,运用CART(classification and regression tree)决策树分类方法提取了丹江口库区1990,1995,2000,2005,2010年的土地利用信息,在此基础上采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度和单一土地利用类型相对变化率等评价指标全面分析了丹江口库区1990-2010年土地利用时空变化情况,并对土地利用变化的主要原因进行了探讨.研究表明:1990-2010年丹江口库区土地利用变化主要表现为灌木大量转化为林地,耕地大量转为草地、灌木、建设用地、林地和园地;库区地质地貌、降雨条件、生态建设工程、经济利益、库区工程建设、移民安置和城镇迁建以及城市化的发展是丹江口库区土地利用变化的主要驱动因素.丹江口库区土地利用变化研究为库区生态环境建设和土地可持续利用提供有效的决策支持.     

海滩修复工程影响下的低能海岸波浪能量时空分布特征研究

本研究基于第三代海浪模式SWAN(Simulating Wave Nearshore),对茅尾海及其邻近海域波浪场进行了为期1 a的数值模拟,利用实测资料验证了该模型的可靠性。根据模型计算结果分析了茅尾海海域波浪要素的时空分布特征,在此基础上进一步探讨了波浪能量的输入耗散过程以及海滩修复对波浪能量空间分布的影响。研究发现茅尾海海域年平均有效波高空间分布不均,湾外年平均有效波高约0.2-0.4 m,湾内仅0.05-0.15 m,且存在较明显的季节变化特征,夏季波高大于冬季。研究区海域夏季波能输入与耗散项均大于冬季,全年主要的波能耗散过程为底摩擦耗散且空间分布不均,存在波能耗散密集区和稀疏区。海滩修复前后海滩前沿波浪能量分布变化显著,海滩修复后滩面前沿纵向轴线分布波高平均增加23.7%,波能增加63.0%,横向轴线上波高增加百分比随离岸距离的变大而逐渐减小,最大波高增加百分比为13.9%,最大波能增加43.8%。研究结果表明合理的海滩修复工程能够有效提升作用于滩面的波浪能量,从而改善修复海滩的动力条件,降低海滩泥化风险,有利于提高海滩质量。该研究可为低能海岸的海滩修复工程提供一定的科学依据。     

基于圆形模板的遥感影像道路半自动提取方法

目前,针对低分辨率遥感影像的道路提取研究已经很多,但是在中、高分辨率遥感影像中,丰富的场景信息以及路面车辆、交通标志线、绿化带或路边行树等噪声都会对道路提取产生影响,因而,道路提取仍是一项较为困难的工作.有鉴于此,本文提出了一种基于圆形模板的高分辨率遥感影像道路提取方法,以空间分辨率为0.8 m的高分2号影像为实验数据,利用区域增长、模板匹配方法,结合影像灰度、影像形态学梯度及道路中心点之间的夹角信息,用迭代内插的方法加密道路中心点,最终得到道路中心线.实验分析表明,本文方法省去了旋转角度的计算,同时延续模板匹配优势,算法简单,易于操作,实验效果较好.     

毛乌素沙地新月形和抛物线形沙丘表层沉积物粒度特征北大核心CSCD

沙丘的粒度组成主要由风况、沙源、沙丘形态与气流之间的相互作用等决定,粒度组成可以反映沙丘的形成过程。对毛乌素沙地20个新月形沙丘及沙丘链,25个抛物线形沙丘的迎风坡脚、丘顶、背风坡脚表层0~5 cm进行了采样,并对其粒度组成进行了分析测试,来探讨其粒度特征。结果表明:(1)相比新月形沙丘,抛物线形沙丘分选性更差,悬移组分更高;抛物线形沙丘迎风坡相比新月形沙丘分选性更差,粗沙含量更高。(2)沙丘的粒度分布模式统计中,新月形沙丘出现最多的是迎风坡最细的类型,占比65%,而抛物线形沙丘则倾向于背风坡最细类型,占比56%。(3)植被、新月形沙丘和抛物线形沙丘相反的形态以及形态与气流的相互作用是导致两种沙丘粒度差异的主要因素。     

立管-水平板结构消浪特性试验研究

在现有的矩形方箱和透空结构的基础上，提出一种由立管和水平板组合而成的消浪结构。利用波浪水槽物理模型试验，测试该结构在单向规则波作用下的消浪性能。分别探讨了其单排布置和双排布置时的透射系数随结构宽度、相对吃水深 度、相对间距等因素的变化规律。结果表明：单排布置时，透射系数随结构宽度的增大而减小，总体上随吃水深度的增大而减小；双排布置时，透射系数相对总宽度相同的单体结构减少 10 %，透射系数随吃水深度的增大而减小，前后间距对透射系数的影响不明显。对试验结果数据进行曲线拟合，得到了透射系数关于各影响因素的函数表达式。     

利用Landsat 8 OLI进行汉江下游水体浊度反演

综合比较Landsat 8 OLI遥感影像与地面同步水质监测结果,发现Landsat 8的近红外波段与其他波段的组合和水体浊度具有较高的相关性,以此为基础运用OLI的第1、3、5波段组合建立了汉江中下游浊度的遥感反演数学模型。根据该模型生成了2013年4~11月共3幅汉江中下游浊度分布图,并进行了空间分析。精度验证表明,模型相对误差在15%左右,R2=0.71,表明运用Landsat 8 OLI可有效地监测该区域水体浊度分布情况。     

潮汐作用下的风沙运动过程研究进展

潮汐作用下的滩面干湿交替是影响风沙运动的重要过程之一。从潮汐作用干湿交替影响下的海滩表层湿度时空变化及其对滩面风沙运动的影响、潮汐作用干湿交替影响下的海滩风区长度变化及其对滩面风沙运动的影响等方面,较为系统地概括和总结了关于潮汐作用下海滩风沙运动过程的研究进展和主要成果。主要结论为：（1）表层湿度与潮汐水位变化之间的关系是非线性的,存在地下水和毛细作用双重的滞后效应;（2）海滩临界起沙风速随表层湿度的变化关系在低于临界表层湿度时正相关,超过临界表层湿度则滩面风沙活动近乎停滞;（3）海滩风沙输送量随风区长度的变化关系按达到平衡状态前、中、后,可分为正相关、不相关和负相关3个不同的阶段。最后,针对当前国内外潮汐-海滩风沙作用模式的研究现状,提出中国未来急需加强的研究方向。     

台湾海峡西岸两个典型复合型海滩砂泥转换带对比研究

根据福建沿海砂泥复合型海滩的分布特征,选取闽江口左坑和九龙江口南太武两个典型砂泥复合型海滩作为研究对象,开展SMT土力学和空间分布特征初步研究。基于两个海滩SMT位置及两侧共6个柱状沉积物样品的土力学性质分析,完善了砂泥转换带(sand-mud transition,简称SMT)野外判定方法;结合SMT空间分布特征及洪、枯两季差异分析,初步探讨了影响SMT分布的主要因素及控制过程。研究结果认为,对于表层砂泥分界明显的海滩,可根据SMT的定义结合沉积物粒度变化快速判定;而对于无法直接判定SMT位置的复合型海滩,可将海滩表层沉积物抗剪强度作为快速准确判定SMT位置的辅助指标,本次研究取15 k Pa作为SMT判定阈值。闽江口左坑和九龙江口南太武海滩SMT高程及其空间分布特征有明显差异,这种差异在洪、枯水季又发生一定改变,主要与泥沙物源和水动力条件变化有关,SMT具体变化情况由砂质和泥质的输运或水动力强度决定。     

青藏高原典型地区沉积物地球化学特征与矿物组成的粒度效应

地表松散沉积物中不同粒级的颗粒蕴含着不同的信息,这种差异与其物质来源、搬运和沉积过程中的分选作用以及沉积后的风化作用等有关。因此,可根据沉积物中不同粒级颗粒地球化学特征与矿物组成的差异,进行沉积物物源追踪或沉积环境重建。选择青藏高原在气候和地貌方面具有典型意义的柴达木盆地、错那湖、雅鲁藏布江流域作为研究区,分别采集了这几个地区的沙丘沙、黄土、湖积物、冲积物、洪积物、残坡积物等地表松散沉积物样品,用干筛法将沉积物样品分为两个部分,粗颗粒部分粒径范围为≥75~500 μm,细颗粒部分粒径<75 μm。对上述粗、细颗粒分别进行稀土与微量元素、Sr-Nd同位素、轻矿物组成的实验室分析测试,并对沉积物中粗、细颗粒的测试结果采用古典多维尺度方法进行相似性分析。结果表明：青藏高原松散沉积物中粗、细颗粒在轻矿物组成、微量和稀土元素含量、稀土特征、元素参数等方面存在差异;细颗粒部分蕴含了更多的环境信息,富含容易受化学风化影响的黏土矿物以及硬度较小、容易被磨蚀的方解石等矿物。在物源示踪中不同气候区的沉积物细颗粒不宜进行直接比较,应根据样品的粒度分布情况优先选择合适的粗颗粒组分进行物源示踪。