长江河口悬浮泥沙向浙闽沿岸输运近期变化的遥感分析
长江口水体表层泥沙浓度的遥感反演与分析
长江口水体表层泥沙浓度的遥感反演与分析【摘要】：水体悬浮泥沙浓度监测在海岸带环境管理中有重要的意义。
常规船测法的成本较高，并且覆盖空间范围小，同步站点较少。
卫星遥感数据具有明显的时间与空间优势，成为近岸Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度反演与动态分析的重要数据源。
本文以长江口及其附近水域为研究区，主要开展了以下工作：1)现场水体光谱测量。
用ASDFieldSpec 光谱仪现场测量长江口Ⅱ类水体的反射率高光谱，同步采集表层0.5m 深处的水样，带回实验室用过滤称重法计算水样的泥沙浓度；同步测量流速、水体浊度等要素。
2)对光谱数据进行处理，去除天空光等影响，计算水体的遥感反射率。
光谱数据筛选，取平均以及一阶微分导数处理。
3)分析水体反射率光谱的特征及其对表层泥沙浓度响应；基于最小二乘法，分别建立光谱反射率与泥沙浓度之间的指数形式和幂函数形式的拟合方程。
选择对应常用卫星传感器波段，并且对泥沙浓度敏感的波长，建立泥沙浓度和光谱反射率之间的统计回归模式。
4)对卫星遥感数据进行处理，然后从遥感数据中反演水体表层悬浮泥沙浓度；借助多期A VHRR和TM遥感影像反演的结果，对长江口泥沙分布进行遥感监测和分析。
取得的成果和结论：1)水体反射光谱曲线随泥沙浓度不同而变化，并且存在两个反射峰(560～720nm和790～830nm)；波长大于500nm的光谱反射率与悬浮泥沙浓度之间具有明显的相关性，特别是690～830nm的相关系数大于0.8，对泥沙浓度较为敏感。
2)基于最小二乘法，建立水体泥沙浓度和反射率之间的统计回归模式，结果表明，利用715nm波长的光谱反射率与泥沙浓度的指数拟合回归方程对泥沙浓度估算的效果优于幂函数形式；用670nm、715nm和800nm波段建立的指数方程比810nm和860nm波段的指数方程的拟合程度高。
参照常用卫星传感器的波段设置，建立了泥沙浓度和A VHRR、MODIS和TM对应波段反射率之间的统计回归模式。
长江口淤泥质潮滩高程遥感定量反演及冲淤演变分析
长江口淤泥质潮滩高程遥感定量反演及冲淤演变分析【摘要】：淤泥质潮滩作为陆海相互作用的敏感地带，滩面泥泞、潮沟密布、变化频繁，常规地形测量难度较大。
由于淤泥质潮滩具有一些能被可见光和近红外传感器探测到的特征，所以遥感技术为其地形信息提取和定量反演提供了广阔的前景。
本论文首先利用多时相卫星影像资料及海图资料，结合实地调查完成了上海市不同时期的滩涂资源解译工作，统计结果为探明上海市滩涂资源总量及其变化规律提供了科学依据。
利用遥感水边线方法和数值模型建立淤泥质潮滩的数字高程模型(DEM)。
作者在分析长江口区不同浓度水体与背景地物光谱特征的基础上，利用多时相卫星遥感影像，采用决策树方法及区域增长算法提取水边线信息，提高了水边线提取效率和精度。
利用国际上成熟的水动力数值模型(Delft-3D)模拟卫星过境时刻的潮位。
最后，对具有高程值的水边线系列利用不规则三角网(TIN)完成插值，生成潮滩的数字高程模型。
将得到的初始高程模型输入水动力模型，细化原来的地形条件重复运行模型，并将模型结果与水边线提取结果对比，进一步微调潮滩地形，直到模型模拟的水边线与卫星影像提取的水边线满足精度要求为止。
作者以九段沙为主要研究对象，为消除潮滩冲淤变化的影响，选取相近年份的遥感数据为数据源，利用上述方法建立了不同时间段内的潮滩高程模型，并通过对比分析研究了长江口深水航道工程对九段沙冲淤演变的影响。
以多时相高分辨率航空影像为数据源，在分析潮滩的动力沉积、动力地貌和光谱信息特征的基础上，进行了崇明东滩潮沟信息的提取。
根据上述的提取结果研究了Horton定律在崇明东滩潮沟系统中的适用条件，并利用Horton定律及分形分维理论从定量角度分析潮沟形态变化。
利用水边线高程反演技术，结合实测潮沟宽深比资料实现了潮沟地形反演，使潮滩地形得到更精细的刻画。
利用大量的实测植被光谱及生态调查数据，利用主成份分析方法(PCA)分析了潮滩植被光谱信息与生态环境因子的关系，并以此为基础将植被覆盖度指数(FVC)、潮滩高程、潮沟等信息作为植被分类的辅助信息。
长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化
摘要: 长江来水来沙变化影响因素众多ꎬ 除自然因素外ꎬ 人类活动对河流水沙运动影响越来越显著ꎮ 作为长江流域的终
端ꎬ 长江口地区既受自然因素影响ꎬ 同时也显著地受到流域人类活动的影响ꎮ 通过对比分析徐六泾站与大通站的水量和沙量ꎬ
得出大通站能够作为代表流域进入长江口水沙情势的控制站ꎮ 利用大通站的水文数据ꎬ 统计分析 １９５０—２０１１ 年的径流量、 数
ＦＵ Ｇｕｉ１ ２ １.Ｙａｎｇｔｚｅ Ｅｓｔｕａｒｙ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ＭＯＣ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００００３ Ｃｈｉｎａ ２.Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈａｎｇｓｈｅｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏ. Ｌｔｄ. Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１３７ Ｃｈｉｎａ
量及输沙粒径的变化ꎬ 得出长江口近期来水来沙量及输沙粒径的变化ꎮ 研究结果表明: １) 长江流域年来水量没有发生趋势性
变化ꎻ ２００３ 年后三峡水库发挥调蓄作用ꎬ 来水量年内分配呈现洪季径流量减少ꎬ 枯季径流量增加的特征ꎮ ２) １９８６ 年以来长江
流域来沙量大幅减少ꎬ 季节变化总体呈现洪季比例减小、 枯季比例增大的特征ꎮ ２００３ 年三峡水库蓄水后ꎬ 来沙量进一步减
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｉｓ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆｒｏｍ
ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｔｏ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｉｓ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｂｅｓｉｄｅｓ ｎａｔｕｒａｌ ｆａｃｔｏｒｓ.Ｒｕｎｏｆｆ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ ａｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｎａｔｕｒａｌ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ.Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ Ｘｕｌｉｕｊｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄａｔｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｅ ｋｎｏｗ ｔｈａｔ Ｄａｔｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ Ｄａｔｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ ｄｕｒｉｎｇ １９５０— ２０１１ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ ｅｓｔｕａｒｙ.Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｔｒｅｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ.Ａｆｔｅｒ ２００３ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｌａｙｓ ａ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｒｏｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｙｅａｒ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ.Ｓｉｎｃｅ １９８６ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ.Ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｔ ｓ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ. Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ２００３ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｆｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ.Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｉｎ Ｄａｔｏｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｎｏｔ ｏｂｖｉｏｕｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ２００３ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｉｓ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｃｏａｒｓｅｒ ｆｒｏｍ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｃ３) ２００３ 年前后大通站悬沙中值粒径变化不显著ꎬ 从粒度组分上看粒度略有粗化ꎮ
长江口春季潮周期内总悬浮颗粒物浓度的光学遥感反演
长江口春季潮周期内总悬浮颗粒物浓度的光学遥感反演马骅;蒋雪中【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(000)003【摘要】长江河口水域由于受径潮流相互作用和高含沙量影响,水体光学特性具有特殊性.同一潮周期内大潮时总悬浮颗粒物浓度能达到0.5 kg/m3以上,而小潮时最大总悬浮颗粒物浓度只有大潮的1/3,高总悬浮颗粒物浓度和潮周期内较大的变差,使得很多经验算法无法取得良好的反演效果.为了能适应该区域特殊水体特性,通过改进总悬浮颗粒物的复杂指数模式,建立了适合长江口地区的改进模式.利用2014年5月航次现场光学和同步水沙数据分析了长江河口地区总悬浮颗粒物浓度随着潮周期的变化特征,在原有7个备选波段的基础上引入了806nm和858 nm两个备选波段,补充近红外波段峰面积指数作为复杂指数模式的第五个指数,将复杂指数与总悬浮颗粒物浓度的对数之间线性关系改进为二次多项式关系,针对不同潮情的水体特性建立了分潮情的改进模型.结果表明:改进的模型可以适用于长江口水域,大、小潮分别建模得到的反演精度较大小潮统一模型更高,能更好地刻画潮周期内离水辐射的变化,反映总悬浮颗粒物浓度的潮周期变动.【总页数】10页(P146-155)【作者】马骅;蒋雪中【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062【正文语种】中文【中图分类】O157.5【相关文献】1.基于RBF神经网络的鄱阳湖表层水体总悬浮颗粒物浓度遥感反演 [J], 江辉;周文斌;刘小真2.长江口及其邻近海域悬浮颗粒物浓度和粒径的时空变化特征 [J], 高永强;高磊;朱礼鑫;李道季3.基于Landsat 8的长江口悬浮泥沙浓度遥感反演 [J], 马骅;钟煌亮;罗章;朱磊;施峰4.长江口门附近海域潮周期内悬沙质量浓度变化及其动力机制探讨 [J], 刘建华;陈沈良;杨世伦;朱琴5.长江口邻近海域总悬浮颗粒物的时空分布及其影响因素 [J], 梁洲;潘扬航;祝嗣腾;罗承书;谭丽菊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江三角洲地区河口淤积对航运影响的定量分析
长江三角洲地区河口淤积对航运影响的定量分析◎ 常胜 吴世新 江苏省水利建设工程有限公司摘 要：为了深入探讨长江三角洲地区河口淤积现象及其对航运的影响，本文采用了综合性的研究方法。
通过采用先进的水文动力学模拟和地理信息系统（GIS）技术，对长江三角洲地区的河口淤积进行了详细的定量评估，并分析了这些策略对航道深度、宽度和航行安全的具体影响。
研究结果表明，采取适当的河道调整和疏浚措施，如优化航道设计和增加定期疏浚，可以有效改善河口区的航运条件，降低淤积带来的风险，从而提高航道的适航性和航运的安全性。
关键词：长江三角洲；河口淤积；航道深度；航行安全；疏浚策略长江三角洲地区不仅是中国的重要航运枢纽，也是国际贸易的关键节点。
近年来，该地区河口淤积问题日益突显，对航运安全和效率构成了严峻挑战。
本研究通过定量方法综合分析了淤积现象对航道的具体影响，利用先进的水文地理数据和动力学模型来评估淤积对航运的影响。
本文的目标是提供科学依据和实际指导，制定有效的应对措施，确保长江三角洲地区的航运安全和效率，支持该区域乃至全球的航运网络发展。
1.长江三角洲地区的地理环境及航运枢纽基本情况1.1地理特征与航运重要性长江三角洲地区，位于长江下游，包括上海市及江苏和浙江省的部分地区[1]。
这个区域以其丰富的水资源和错综复杂的河网系统而闻名，构成了中国东部的核心水路交通网络。
该区域主要由冲积平原组成，河流纵横交错，河道频繁变化。
特别是在河口地区，河床的持续淤积和侵蚀作用导致地形不断变化，给航运带来了挑战。
长江三角洲作为中国内河航运的重要枢纽，承担着大量的货物和旅客运输任务，对地方经济和国际贸易至关重要。
1.2地面沉降监测与数据分析长江三角洲地区自2005年以来建立了全面的地面沉降监测网络，包括GPS监测网络和地下水动态监测网络，涵盖整个区域。
上海市的GPS一级网点共有36点，苏锡常、扬泰通、杭嘉湖地区分别设有33点、34点、21点，总计达到127点。
河口悬沙纵向分散系数的遥感计算方法
河口悬沙纵向分散系数的遥感计算方法
陈鸣
【期刊名称】《遥感信息》
【年(卷),期】1991(000)004
【摘要】计算河口泥沙扩散范围、扩散速率等都涉及一个重要参数——纵向分散系数。
由水流扩散方程可以推得:纵向分散系数ē_x=1/2dσ_ξ~2(t)/dt,即已知两个不同时刻的悬沙浓度分布就能算出E_x。
本文以长江口为例,应用连续气象卫星数据配以适当的遥感悬沙定量模式,经计算机图像处理将卫星数据转变为悬浮泥沙浓度分布。
最终计算出长江口枯水期落潮纵向分散系数ē_x。
【总页数】1页(P2)
【作者】陈鸣
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV148.1
【相关文献】
1.珠江黄茅海河口湾悬沙纵向输运机制分析 [J], 陈卓英;倪培桐
2.基于遥感方法反演河口湾悬沙分布 [J], 林强;陈一梅;黄永葛
3.应用遥感技术分析韩江河口悬沙的动态特征 [J], 丁晓英;许祥向
4.黄河口挑河河口悬沙分布与输移特征研究 [J], 权永峥;边淑华;刘建强;冯秀丽;王景川
5.河控型河口盐度层化对悬沙的捕集机制-以洪季磨刀门河口为例 [J], 谢荣耀;刘锋;罗向欣;牛丽霞;蔡华阳;杨清书
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长江河口悬沙浓度变化特征分析
长江河口悬沙浓度变化特征分析
左书华;李九发;万新宁;沈焕庭;付桂
【期刊名称】《泥沙研究》
【年(卷),期】2006()3
【摘要】2003年2、7月在长江口进行了枯、洪季大规模综合水文观测,本文以此次观测资料为基础,采用数理统计、水文学等方法以江阴-南通-徐六泾-南支-南港-南槽(北槽)的格局对长江河口悬沙浓度的时空变化特征进行了分析研究。
分析结果表明:(1)徐六泾节点至江阴潮流界河段主要受径流影响,悬沙浓度比较稳定,而在徐六泾以下多级分汊区段,由于各汊道的分流比等因素的不同,悬沙浓度的分布也存在着差异;(2)悬沙浓度受径流、潮流作用影响具有明显的季节变化,潮周期变化;(3)涨、落潮悬沙浓度大小与流速大小密切相关,但存在着一定的滞后性;(4)单宽输沙量在时空上存在着复杂的变化;(5)在长江口南北槽拦门沙最大浑浊带中,泥沙的再悬浮过程比其他河段复杂多变,同时也存在着一定的规律性、周期性。
【总页数】8页(P68-75)
【关键词】长江口;悬沙浓度;时空变化;泥沙再悬浮
【作者】左书华;李九发;万新宁;沈焕庭;付桂
【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TV142
【相关文献】
1.椒江河口悬沙浓度时空变化特征分析 [J], 徐海;武小勇;张沈阳;王璟
2.风暴过程中潮滩悬沙浓度和悬沙输运的r变化及其动力机制r——以长江三角洲南汇潮滩为例 [J], 苗丽敏;杨世伦;朱琴;史本伟;李鹏;吴创收
3.长江河口北槽抛泥作业状态下的悬沙浓度分布与扩散过程 [J], 吴加学;张叔英;任来法
4.MERIS卫星数据定量反演长江河口的悬沙浓度 [J], 刘小丽;沈芳;朱伟健;刘曦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口水体表层悬浮泥沙时空分布对环境演变的响应
道 ，９ ９ 最 高值 与 １ ９ １８ 年 ９ ７年 最 低 值 相 比 下 降 了近
４ ； １ ９ —２ ０ Ｏ 在 ９ ７ ０ ２年 悬 沙 含 量 呈 波 状 变 化 ；０ ２ ２ ０
年之后 南 支 与北 支 的悬 沙 含量继 续 维持 波状 变化 特
征 ， 总 体上 看在 北支处 于 波状 上升 趋势 ， 南支 基 但 在 本维 持在 平衡 状态 。 （） ３ 在空 间分 布上 ， 南支 悬沙 含量 变化 幅 度较北
动态 范 围较 宽 （ ～ １０ ０ｍｇ ｄ ） 为 此本 次研 究 ０ ０ ／ ｍ。 ，
测系统” ７个 浮 标 系 统 站 与 反 演 结 果 进 行 叠 加 。 由于 同步 实 测 数 据 较 少 ， 文 对 计 算 的 泥 沙 含 量 本 值进行检验 ， 过测量 当天与成 像时刻 较接 近 的 通 现 场 采 样 点 的含 量 数 据 对 计 算 结 果 进 行 对 比 ， 结 果 如 表 ２所 示 。 由 于 各 种 自然 因素 的 影 响 ， 上 加 反 演 模 型 本 身 的误 差 ， 反 演 精 度 带 来 一 定 的 影 给 响 。本 方 法 对 高 含 量 与 低 浓 度 水 体 误 差 较 大 ， 但
３
Ｒ 一
Ａ ） （ ，
式 中 ， 为光 谱反 射率 ； 吸收 系数 ； 为后 向散 Ｒ ａ为
射 系数 ； 为常数 。 Ａ
较 好 ， 差 控 制 在 ２ ６左 右 ， 体 误 差 为 误 ０／ ９ 总 ３ ． ４ 。考 虑 到 半 定 量 反 演 精 度 的 要 求 ， 精 ００ 其
泥沙 浓度 反 演研 究 。对反 演结 果 的 时空分布 规 律分 析表 明： ４ 来 长 江 口悬浮 泥 沙 浓度 最 大 下 近 ０ａ
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化长江是中国最长的河流，也是中国经济最繁荣地区的母亲河。
长江入海口位于上海市和江苏省境内，是长江水系与东海相连接的重要通道，被称为长江口。
长江口地区的潮滩是一个特殊的地理环境，其水动力过程、泥沙输移及冲淤变化对于海洋生态系统和沿海城市发展起着非常重要的作用。
长江口潮滩的水动力过程是指由潮汐及洪水等外界因素驱动的潮水流动。
长江口位于亚热带地区，气候湿润，潮汐变化明显。
其潮汐受到太阳和月球的引力影响，形成了周期性的涨落，每天潮水涨落两次。
在潮汐的作用下，长江口的水体呈现出复杂的流动形态，包括涨潮流、落潮流和倒潮流等。
这些水流的交错与交汇不仅决定了长江口水体的混合与分层，也影响着河口地区泥沙的输运。
泥沙输移是长江口潮滩的重要特征之一。
长江是中国最大的泥沙输移河流，每年输送的泥沙量可达数亿吨。
这些泥沙经长江主干输送至长江口地区，然后受到潮汐和海流的影响，在河口地区发生分散、沉积和悬浮的过程。
在长江口潮滩上，泥沙呈现出不规则的分布格局，形成了泥沙丘、泥沙坑等地貌特征。
泥沙的沉积与悬浮影响着长江口区域的水质状况、海底地形以及海洋生态系统的健康。
长江口潮滩的冲淤变化是指泥沙的沉积与侵蚀过程，也是一个动态的过程。
长江口地区的冲淤变化与长江及其支流的泥沙输入、潮汐变化、海浪和海流的作用等密切相关。
长江口潮滩的冲淤变化对周边地区的港口、航道、堤防等基础设施产生了重要影响。
为了保持航道的通畅和沿海的安全，需要进行定期的清淤与疏浚。
为了更好地了解长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移和冲淤变化，科学家们开展了许多研究工作。
他们采集了大量的水文、水动力、泥沙等数据，并运用数值模拟和遥感等技术手段进行分析和预测。
这些研究成果不仅对于长江口地区的国土规划、海洋环境保护和城市建设具有重要意义，也对于全球河口潮滩地区的研究有一定的参考价值。
总之，长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移与冲淤变化是一个复杂而多变的系统。
长江口南汇嘴海域表层悬浮泥沙分布和运动遥感分析
２ 遥感 数 据 资 料 及 处 理
图 １南汇嘴边滩形势及潮流流速玫瑰图
Ｆ ｇ１ ｉ． Ｒｏ ｅ ｍａ ｆ ｉ ａ ｕ ｒ ｎ ｅｏ ｉ ｎ ｔ ｅ Ｎａ ｈ ｉ ｉ ｉａ ａ ｓ ｐ ｏ ｄ ｌ ｒｅ ｔｖ ｌ ｃｔ ｉ ｎ ｕ ｚ ｄ ｌ ｔ ｔ ｃ ｙ ｈ ｕ ｔ ｉ ｆ
２１ ０ ０年 ｌ ０月
作 者 简 介 ： 书华 （９ ９ ）男 ， 北省 邱 县 人 ， 理 研 究 员 ， 要从 事 河 口海岸 动力 地 貌 及数 学 模 型 研 究 。 左 １７ 一 ， 河 助 主
Ｂ０ ｒｐ ｙ Ｚ ０Ｓ ｕｈ ａ １７ 一 ， ａ ，ｓｉａ ｔ ｒｆｓ ｒ ｉｇａ ｈ ：Ｕ ｈ —ｕ （９ ９ ）ｍ ｌ ａｓ ｔ ｏｅｓ ． ｅ ｓｎ ｐ ｏ
左右的传递方向进入杭州湾北岸（ 南汇南滩 ）另一股以 ３５左右传递方 向进入长江 口南槽 （ ， ０。 南汇东滩 ）大 ； 潮时涨 、 落潮平均流速均在 ０ ０ １ ８ｍｓ最大垂线平均流速为 １ ３ ２１ ｍｓ一般落潮流大于涨潮流［ ． ． ／， ６ ２ ． ～ ． ／， ２ ３ １ 引。 根据长江 口引水船站多年的波浪资料统计 ， 波浪以风浪为主 ， 占 ８％， 约 ０ 涌浪和混合浪分别 占 １％ ５ 盛 ５ 和 ％，
中图 分 类号 ： Ｖ １２ Ｔ ９ Ｔ ４ ；Ｐ７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ５ ８４ （０ ０ ０— ３４ ０ １０ － ４ ３ ２ １ ）５ ０ ８ — ６
福宁湾海域夏季大潮期悬浮泥沙输运特征及控制因素
福宁湾海域夏季大潮期悬浮泥沙输运特征及控制因素伊兆晗，胡日军，李 毅，陈晓磁，陈娟娟，孟令鹏，朱龙海，张晓东Characteristics and controlling factors of suspended sediment transportation in summer spring tide in Funing BayYI Zhaohan, HU Rijun, LI Yi, CHEN Xiaoci, CHEN Juanjuan, MENG Lingpeng1, ZHU Longhai, and ZHANG Xiaodong在线阅读 View online: https:///10.16562/ki.0256-1492.2021040401您可能感兴趣的其他文章Articles you may be interested in南海北部陆坡神狐海域SH-CL38站位的粒度特征及沉积记录Sediment grain size characteristics of the Core SH-CL38 in the Shenhu area on the northern continental slope of the South China Sea 海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(5): 90海洋天然气水合物储层蠕变行为的主控因素与研究展望Controlling factors and research prospect on creeping behaviors of marine natural gas hydrate-bearing-strata海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(5): 3南黄海崂山隆起二叠系砂岩储层特征及其油气勘探前景Characteristics and hydrocarbon prospects of the Permian sandstone reservoirs of the Laoshan Uplift, South Yellow Sea海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(5): 181东海南部陆架水体2011年夏季温盐结构及其对台湾暖流和黑潮入侵的指示The summer thermohaline structure of 2011 of the southern East China Sea shelf and its implications for the intrusion of Taiwan Warm Current and Kuroshio Current海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(5): 151关注微信公众号，获得更多资讯信息DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2021040401福宁湾海域夏季大潮期悬浮泥沙输运特征及控制因素伊兆晗1，胡日军1,2，李毅3，陈晓磁3，陈娟娟3，孟令鹏4，朱龙海1,2，张晓东1,21. 中国海洋大学海洋地球科学学院，青岛 2661002. 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室，青岛 2661003. 华能霞浦核电有限公司，宁德 3521004. 同济大学海洋与地球科学学院，上海 200082摘要：根据福宁湾夏季水文泥沙实测资料，分析了研究区悬浮泥沙浓度变化特征，研究了悬浮泥沙的输运机制，探讨了悬浮泥沙输运的控制因素。
长江上游重点水土流失区遥感动态监测及泥沙输移分析
长江上游重点水土流失区遥感动态监测及泥沙输移分析钟劭南【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2001(000)001【摘要】以嘉陵江流域重点产沙区为试点，选择1992和1996年两个时段，通过遥感、GIS以及数学模型相结合的方法对水土流失现状和水土保持效益进行调查分析，建立水土流失变化动态监测信息系统，并从流域的土壤侵蚀推测和分析流域河流泥沙的输移变化。
%Jialingjiang river is one of major-soil erosion watershed of the Yangtze river, its basin area and average annual runoff account respectively for 15.8% and 15.6% of the total amount of the Yangtze river upstream the Yichang hydrologic station, but its sediment production accounts， for 25.5%. Severe soil erosion is not only a big threat to the downstream ecological environment but also a critical factor in the future operation of the Three Gorge reservoir. Therefore, the government has already been developing a number of soil and water conservation projects in this watershed since 1989. Its two main upstream tributaries Bailongjiang and Xihanshui are the most severe soil erosion prone areas, which were selected in this study. Two time series of Landsat TM images in 1992 and 1996 were used to investigate the dynamic variation of soil erosion in the area. An Arc/Info GIS based dynamic spatial information system was developed for data storage and manipulation with its user interface compiled with GeoMedia and Visual Basic.【总页数】8页(P1-8)【作者】钟劭南【作者单位】水利部遥感技术应用中心,【正文语种】中文【中图分类】TP79;P333.4【相关文献】1.紫色土丘陵区小流域泥沙输移的分形特征及输移比模型 [J], 李青云;孙厚才;蒋顺清2.长江上游推移质泥沙输移特性分析 [J], 金中武;卢金友;徐海涛3.长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究——以涪江流域为例 [J], 景可;焦菊英;李林育4.长江上游高洪水期泥沙输移特性 [J], 李思璇;杨成刚;董炳江;张欧阳5.长江上游川中紫色土丘陵区小流域泥沙输移比空间尺度效应研究 [J], 高旭彪;孙厚才;赵永军;高照良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于GOCI遥感影像的长江入海口悬浮沉沙浓度反演及其时空动态分析
基于GOCI遥感影像的长江入海口悬浮沉沙浓度反演及其时空动态分析长江入海口,位于中国的东部,是一个对渔业和经济都影响很大的生态系统。
然而,入海口一带经常出现高负荷的悬浮沉沙。
这不仅影响了水质,还影响了地貌演变。
此外,泥沙的浓度还有很大的动态变化。
因此,对入海口一带悬浮沉沙的时空动态变化进行实时监测就显得非常重要。
为了实现对悬浮沉沙空间动态和昼夜循环的监测,本研究使用地球同步轨道海洋水色成像仪GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)卫星数据。
通过对GOCI数据进行校正,去除大气吸收和散射作用对辐射光谱的影响,获取来自水体目标物的离水反射率(Rrs,water leaving reflectance)。
采用MODTRAN辐射传输模型,设置多种大气校正方案,计算不同方案下的校正结果,得到Rrs图集。
同时,通过设定一系列连续的悬浮沉沙浓度(SSC,suspended sediment concentrations),用2SeaColor模型计算对应浓度下的Rrs,生成一个查询表。
用匹配的方法分别选出影像每个像素点的最优大气校正方案并反演出泥沙浓度。
使用实测数据检测遥感反演结果,Rrs的相关系数达到0.81,SSC的相关系数为0.68。
可见本方法在反演高度浑浊水体泥沙浓度的研究上与其他SSC产品相比有很大的改进。
用本方法处理同一天不同时刻的GOCI影像,对悬浮沉沙进行空间动态和昼夜循环的分析。
在空间上,根据不同的沉沙浓度,研究区域呈现三个区域:高浓度区(泥沙浓度高达2000 mg/l)、中等浓度区(泥沙浓度范围是50 mg/l-100 mg/l)和低浓度区(远离海岸的区域,也是含沙量最低的区域,其浓度一般低于10 mg/l)。
在时间范畴上,研究结果揭示了泥沙浓度昼夜变化与潮汐的关系:水体的最大浑浊度与海水水位有一定的滞后关系;当潮水上涨时,悬浮沉沙的浓度先下降后上升,这与外来海水的稀释作用和底泥的再悬浮作用有很大的关系。
基于Landsat 8的长江口悬浮泥沙浓度遥感反演
基于Landsat 8的长江口悬浮泥沙浓度遥感反演马骅;钟煌亮;罗章;朱磊;施峰【期刊名称】《上海国土资源》【年(卷),期】2018(039)001【摘要】悬浮泥沙浓度会对海洋生物、化学、物理过程产生重要影响,从而影响其生态环境和资源分布,在泥沙搬运、冲淤分析、河口三角洲演变研究中有重要价值,同时也是滩涂围垦、海岸工程建设的重要参考因素.利用2014年5月航次长江口南槽、北港定点连续观测的现场光谱与同步水沙数据,分析光谱特征和水沙变化特征,针对Landsat 8的波段设置建立了不同潮情下的复杂反演模式.Landsat 8影像具有空间分辨率高、重访周期短、数据获取方便的优势,本文利用其绘制的悬沙分布图分析了长江口悬沙分布特征.通过复杂反演模式综合多种现有区域算法,对比发现复杂模式能更有效克服常规模式的不足,根据农历大小潮的不同潮情分类模型能更好地适应长江口地区水沙变化特征,为上海市悬浮泥沙监测业务化运行提供参考.【总页数】5页(P80-84)【作者】马骅;钟煌亮;罗章;朱磊;施峰【作者单位】中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,上海 201208;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,上海 201208;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,上海 201208;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,上海 201208;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司,上海 201208【正文语种】中文【中图分类】P737.14【相关文献】1.基于HJ-CCD的舟山近海海域悬浮泥沙浓度遥感反演 [J], 蒋俊杰;郭碧云2.基于GOCI的近岸高浓度悬浮泥沙遥感反演——以杭州湾及邻近海域为例 [J], 江彬彬;张霄宇;杜泳;黄大松;杨顶田;姚玲玲3.基于Landsat 8的长江口悬浮泥沙浓度遥感反演 [J], 马骅;钟煌亮;罗章;朱磊;施峰;;;;;4.基于Landsat8数据的舟山群岛海域悬浮泥沙浓度遥感研究 [J], 潘磊剑;郭碧云5.基于半分析模型的渤海湾近岸海域悬浮泥沙浓度遥感反演 [J], 陈燕;孔金玲;孙晓明;杜东;陈彭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口深水航道及附近海域表层悬浮泥沙光谱特性研究的开题报告
长江口深水航道及附近海域表层悬浮泥沙光谱特性研究的开题报告一、研究背景随着船舶数量的不断增加和深水航道的不断开发，深水航道及其周边海域的水环境问题愈加突出。
其中最为明显的问题之一便是表层悬浮泥沙对水体透明度的影响。
深水航道及其周边海域通常具有较大的悬浮泥沙浓度，这不仅对海洋生态环境造成威胁，也对航行和海上工程造成了不小的影响。
因此，为了更好地了解深水航道及其周边海域的表层悬浮泥沙光谱特性，进行分析和研究，具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究目的本研究旨在开展长江口深水航道及其周边海域表层悬浮泥沙光谱特性研究，主要包括以下目标：1.测定长江口深水航道及其周边海域表层水体的悬浮泥沙浓度，分析其空间分布特征。
2.测定长江口深水航道及其周边海域表层水体的光谱反射率，分析其光学特性，建立光谱反射率与悬浮泥沙浓度的关系模型。
3.研究长江口深水航道及其周边海域表层水体的光学特性与气溶胶浓度、水温、盐度等环境因素之间的关系。
4.基于研究结果，提出长江口深水航道及其周边海域表层悬浮泥沙光谱特性对水环境影响的评估方法。
三、研究方法1.采用高分辨率卫星影像进行目标区域的水体遥感遥测分析，获取长江口深水航道及其周边海域表层悬浮泥沙浓度数据。
2.使用多光谱辐射计对长江口深水航道及其周边海域表层水体的光谱反射率进行监测和测定。
3.利用现场采集的数据和多元回归分析等方法，建立长江口深水航道及其周边海域表层悬浮泥沙浓度与光谱反射率之间的关系模型。
4.通过文献综述和资料收集等方法，研究长江口深水航道及其周边海域表层水体的光学特性与气溶胶浓度、水温、盐度等环境因素之间的关系。
四、研究意义1.本研究可以为深水航道及其周边海域的环境治理和维护提供科学依据。
2.研究成果可以为海洋环境监测和预警工作提供参考和支撑。
3.研究方法和技术可以为深水航道及其周边海域的水环境监测及灾害预警提供参考和支撑。
五、研究计划1.完成相关文献的调研。
2.对目标区域进行野外调查和数据采集。
长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征研究的开题报告
长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征研究的开题报告题目：长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征研究研究背景与意义：长江口崇明东滩是一处典型的盐碱地，其盐沼边缘带是生态系统中重要的生态环境，对滩涂的稳定发育和河口生态环境的改善有着重要的作用。
然而，由于外来因素的干扰和人工活动的影响，盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征变得复杂多样，对生态环境产生了一定的负面影响。
因此，研究长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征，有利于了解其生态环境变化的机理和规律，为保护长江口生态环境提供可靠的科学依据和参考方案。
研究内容和方法：本研究将针对长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征展开研究，包括以下内容：1. 盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征的分析和识别。
2. 探究海流、潮流对长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化的影响。
3. 确定盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化的主要影响因素。
4. 基于相关统计学方法建立预测模型，对悬浮泥沙变化进行预测。
本研究将采用现场观测和实验室分析的方法，通过观测和采样分析，获取长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化的相关数据，建立相应的预测模型，对其变化进行预测，从而得出研究结论。
预期成果和意义：本研究的预期成果包括：盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征的分析和识别，相关影响因素的确定，预测模型的建立、预测结果。
通过本研究的开展，可以为长江口生态环境的保护与修复提供科学依据，并为其他滩涂盐碱地的管理提供参考。
同时，本研究可以为南方滩涂的可持续发展提供技术和理论支撑，为巩固和发展南方滩涂新型农业和建设美丽乡村做出应有的贡献。
近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析
第29卷第3期2009年3月环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae Circu m stantiaeVol .29,No .3Mar .,2009基金项目:福建省教育厅重点项目(No .2005K006)Supported by the Key Pr ojects of Fujuan Educati onal Bureau (No .2005K006)作者简介:温小乐(1976—),女,博士研究生;3通讯作者(责任作者),E 2mail:hxu@fzu .edu .cnB i ography:W E N Xiaole (1976—),fe male,Ph .D.candidate;3Correspond i n g author ,E 2mail:hxu@fzu .edu .cn温小乐,徐涵秋.2009.近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析[J ].环境科学学报,29(3):648-654W en X L,Xu H Q.2009.Re mote sensing analysis of the s patial 2te mporal variati ons of sus pended sedi m ent in the l ower M in R iver (Fuzhou porti on )during the last t w o decades [J ].Acta Scientiae Circum stantiae,29(3):648-654近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析温小乐,徐涵秋3福州大学环境与资源学院,空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室,福州350002收稿日期:2008206203 修回日期:2008210217 录用日期:2009201205摘要:利用同步的遥感影像光谱信息和实测水质数据建立了闽江福州段的悬浮物遥感模型,结合多时相卫星遥感影像,分析了闽江福州段水域在1986～2006年间悬浮物的时空变化规律及其变化原因.研究结果表明,利用悬浮物定量遥感模型可以快速有效地揭示研究水域长期的水质变化规律.总体而言,闽江福州段的悬浮物浓度在这20年间稳中有降,悬浮物浓度不变和浓度下降的水域面积比例分别占到35.59%和45179%,而高悬浮物浓度的水域面积所占比例则从8.52%下降至0.13%,整体水质趋于好转;但仍有局部水域的悬浮物浓度在此期间呈现上升的趋势,水质有所恶化,这主要是受到周边地区土地利用变化及污水直接排放的影响.关键词:遥感模型;悬浮物变化;闽江文章编号:025322468(2009)032648207 中图分类号:X522 文献标识码:ARem ote sen si n g ana lysis of the spa ti a l 2te m pora l var i a ti on s of suspended sed i m en ti n the lower M i n R i ver (Fuzhou porti on)dur i n g the l a st two decadesW EN Xiaole,XU Hanqiu3Key Laborat ory of Spatial Data M ining and I nfor mati on Sharing,China ′s M inistry of Educati on,College of Envir onment and Res ources,FuzhouUniversity,Fuzhou 350002Rece i ved 3June 2008; rece i ved in revised f or m 17Oct ober 2008; accepted 5January 2009Abstract:Models for p redicting Sus pended Sedi m ent Concentrati ons (SSC )of the Lower M in R iver (Fuzhou porti on )were established using re mote sensing data and synchr onal sa mp led in situ water data .The models were then app lied t o compute the SSC of the Lower M in R iver in 1986,1996and 2006,using three Landsat T M i m ages .Exa m inati on of multite mporal i m ages revealed the s patial and te mporal variati ons of SSC in the studied river porti on fr om 1986t o 2006.The results show that the SSC in the river porti on generally decreased over the past 20years,but in s ome areas it increased in the second decade .The high SSC water accounted f or 8.52%of the studied water area in 1986but decreased t o 0.13%in 2006.On the other hand,the areas of constant SS C and descending SSC res pectively accounted f or 35.59%and 45.79%during the study peri od .A ll these results indicate the water quality of the study river porti on has generally i m p r oved .Nevertheless,s ome water areas showed significant increases in SSC during the study peri od .This was due largely t o land use changes in the surr ounding areas .I n additi on,ra w se wage discharged t o the river fr om adjacent t owns als o contributed t o the SSC increase .Keywords:remote sensing model;SSC variati ons;M in R iver1 引言(I ntr oducti on )水是生命之源,但由于人口膨胀、资源短缺、环境恶化,全球水危机正急剧上升.防治水污染、保护水环境已日益成为世界各国高度重视的问题.这首先就要求环保监测部门能及时准确地提供广域水体的污染现状,以便有效地预防和控制水污染.传统的水质监测是人工定点监测,这种方法只能了解局部监测断面上的实时水质状况,且受到人力、物力和气候等因素限制,无法进行长时间大面积的跟踪监测,难以反映整体水质在时间和空间上的动态变化.而水质遥感监测技术则具有快速、广域、低成本和周期性的特点(Hell w eger et al .,2004),可以及时提供整个流域的水质状况以及污染物质的时空3期温小乐等:近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析迁移特征,具有不可替代的优越性.水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水质监测的理论依据(Koponen et al .,2002;吕恒,2005).通过研究水体反射光谱特征与水质参数浓度之间的定量关系,建立水质参数反演算法从而实现对水质的监测.水中悬浮物质(Sus pended Sedi m ent,SS )是导致水体浑浊的主要原因,其含量是衡量水质污染程度的重要指标之一.悬浮物是最先被遥感估测的水质参数(W illia m s et al .,1973;Kritikos et al .,1974),其浓度、颗粒大小和组成是影响光谱反射的主要因素,早期的研究已证明了定量遥感反演其含量的可行性(Car penter et a l .,1983;L indell et al .,1986).国内外学者对此开展了大量的研究工作,如Dekker 等(2001)利用T M 和SP OT 影像数据建立了一元网格模型来分析新西兰Frisian 湖南部的悬浮物水平;Har ma 等(2001)运用半经验算法对同步影像数据与水质参数进行拟合,来监测芬兰的85个湖泊和105个沿海水体的水质状况;L i 等(1998)基于AVHRR 数据对中国海域近岸水体的悬浮物含量开展了研究;王学军等(2000)利用遥感信息和实测水质参数评价了太湖水质;邓孺孺等(2003)根据水中悬浮物、叶绿素等水质参数的散射和吸收机制建立了基于二次散射的水污染遥感模型并用于评价珠江口水域水质;吴敏等(2005)建立了基于MOD I S 数据的水质参数拟合模型来评价巢湖水质;Zhou 等(2006)通过对Landsat 25T M 影像数据的分析认为,T M3波段最适合于不同水质情况下的悬浮物含量估算;光洁等(2007)利用不同季节的Landsat T M 影像建立了太湖分季节的悬浮物遥感估算模型.福州是濒临东海的省会城市,研究近岸水域生态环境的时空演变对今后福州城市水资源的可持续利用具有重要的现实意义.本文以闽江下游福州河段为研究对象,利用多时相的卫星遥感影像信息和地面水质采样数据,对闽江福州段在1986～2006年间悬浮物的空间分布和浓度变化趋势开展研究,旨在揭示闽江下游水质在近20年间的时空变化特点及其变化原因,为闽江流域生态环境的建设和保护提供科学依据.2 研究方法(Methods )2.1 研究区概况闽江是福建省第一大河,全长541km ,流域面积约60992km 2.闽江下游横穿福州市区,最后注入台湾海峡.本文所研究的闽江下游福州段水域西起闽侯竹岐,东至闽江入海口,包括闽侯县、福州市区、马尾区、长乐市的部分地区(图1),流域全长67km.该区属亚热带海洋性季风气候类型,夏季炎热,冬无严寒,气候温和,雨量充沛.图1 研究区闽江福州段及采样点位示意(■为水质采样点)Fig .1 Map showing the studied LowerM in R iver (Fuzhou porti on )and the water sa mp ling l ocati ons2.2 数据源本次研究选取了1986207225、1996209206和2006209218的3幅Landsat T M 卫星影像作为研究闽江福州段水域的遥感光谱数据源.于2006209218Landsat 25卫星过境当日,在闽江研究区开展同步水样采集,获得地面实测水质数据.2种数据源在时间上的高度一致性为后续研究结果的可靠性提供了保障.2.3 实验方法2.3.1 野外实测方法 根据对闽江下游水质的前期调查,闽江下游竹岐2马尾河段的水体较清澈,而马尾2闽江口河段的水体较混浊,是下游流域中悬浮946环 境 科 学 学 报29卷沉积物汇聚的主要水域,考虑到各采样点悬浮物浓度的较大差异有利于后续预测模型的建立,因此,选择马尾2闽江口河段作为现场水质采样区.于卫星过境当日,在采样区设置23个采样点(图1),利用高精度GPS差分定位各采样点的经纬度信息,以便与遥感影像数据相对应.同步水样取自于各点位水面之下20～30c m处,采用野外便携式悬浮物测定仪(Sentry M22)现场测定水样的悬浮物浓度.经剔除4个异常样点外,共有19个采样点的实测数据用于本次研究.2.3.2 影像处理方法 1)几何校正:通过高精度GPS获取的地面控制点(GCP)对2006年的影像进行几何精校正,然后将1986年和1996年的影像分别与经过几何精校正的2006年影像进行配准.校正采用二次多项式变换和最邻近像元法重采样,校正误差RMS满足小于0.5个像元的精度要求.2)辐射校正:本研究采用日照大气综合校正模型(Illu m inati on and A t m os pheric Correcti on Model,I A C M)对3个时相的T M影像进行辐射校正,它通过将原始影像的DN值转换为传感器处的反射率来降低遥感影像的辐射差异,从而实现遥感影像的辐射校正.经过该技术正规化后的多平台、多时相遥感影像可以大大减少由于日照和大气效应所带来的噪音(Xu,2006a).3)水体信息提取:采用Xu(2006b)提出的修正后的归一化水体指数MNDW I(ModifiedNor malized D ifference W ater I ndex)来提取研究区水体信息.该指数对Mcfeeters(1996)的归一化水体指数NDW I进行了修正,可以有效地剔除所提取的水体信息中混入的建筑用地噪音.MNDW I的数学表达式为:MNDW I=Green-M I RGreen+M I R(1)式中,Green和M I R分别对应于T M影像的2波段和5波段的灰度值.3 结果(Results)3.1 基于T M影像光谱数据的悬浮物遥感定量模型 随机选取13个点位的实测悬浮物浓度与同步的200629218T M影像的光谱反射率进行回归分析,寻找相关性最佳的单波段或波段组合来建立悬浮物预测模型(另有6个点的实测悬浮物浓度值用以验证所建模型的有效性).为避免定位误差,采样点处的影像光谱值采用了3×3窗口的像元平均值来代表(Hell w eger,2004).回归分析选用了单波段和波段组合的2种形式,并尝试采用线性、对数、指数和乘幂等多种模型来建模(温小乐等,2008).从回归结果来看,影像光谱值与悬浮物浓度的拟合效果以线性回归模型为最好,在单波段的回归分析中以可见光波段与悬浮物的拟合效果最优,其中最好的是T M3波段(R2=0.723),故T M3是反演悬浮物的最佳波段.进一步采用比值、求和等多种波段组合形式来分析二者间的拟合关系可知,由(T M2+T M3)2波段组合所建立的线性回归模型的拟合度最高(R2=0.731),因此,选取(T M2+ T M3)2波段组合作为最佳波段组合,建立基于T M 影像光谱的悬浮物预测模型,其表达式如下:SS=3793.7(R T M3+R T M2)2-16.5(2)式中,SS为水体中的悬浮物浓度(mg・L-1);RT M2、R T M3分别为T M2波段和T M3波段的光谱反射率.对所建模型的有效性检验结果显示,6个验证点的悬浮物浓度实测值与预测值之间呈现非常显著的线性正相关(r=0.937,p<0.01,R MSE= 4143).这表明,利用所建立的悬浮物遥感模型来研究闽江悬浮物浓度具有较高的实用性.3.2 闽江福州段悬浮物浓度的分布状况利用基于影像光谱建立的悬浮物预测模型(式(2))分别对研究水域在1986年、1996年和2006年3个时相的悬浮物浓度进行反演,然后将悬浮物浓度由低至高分成1～6级(图2).由于我国地表水水质标准(G B3838-2002)中未设置悬浮物指标,因此,参照台湾环境署的水质分级标准(许珺等, 1999),对应本研究水体悬浮物浓度分级范围,分析各时期闽江福州段的水质状况及其面积分布.表1 各级悬浮物浓度分级标准Table1 Classificati on standard of graded sus pended s olids 级别悬浮物浓度范围/(mg・L-1)台湾环境署的水质分级1≤20未(稍)受污染221～40轻度污染341～60461～80中度污染581～1006>100重度污染从图2所示的各个单时相反演结果来看,闽江福州段悬浮物浓度的空间分布均表现出以下共同特点:①从闽侯竹岐到马尾这一河段的悬浮物浓度0563期温小乐等:近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析图2 各时相闽江福州段悬浮物浓度分布图Fig .2 SSC map of the LowerM in R iver (Fuzhou porti on )in three years普遍较低,水质均属1、2级(深蓝色和浅蓝色),水体较清澈;②从马尾到入海口区域,悬浮物浓度明显提高,水质多在3级以上,水体较混浊,而且越靠近入海口,悬浮物浓度越高,5、6级常见.分析原因,一是因为闽江干流上游河段和乌龙江河段交汇于马尾区一带,2条河流一路带来的含有大量悬浮物质的水体都汇集于这里,造成该河段悬浮物浓度偏高;二是因为在靠近入海口的下游河岸沿线分布有多个村镇和工业区(如亭江镇长安工业区、琅岐经济开发区、长乐金峰工业区等),是人群聚居、工业密集的区域,大量未经处理的生活污水和工业废水的排放直接加剧了该河段悬浮物浓度的居高不下.图2表明,1986年闽江福州段水体的悬浮物浓度以3、4、5级的中度污染为主,其面积占总研究水域的64.76%,重度污染水域面积占到8.52%,整体水质较差;1996年该水域悬浮物浓度以1级清水为主,其面积从1986年的14.42%增加到了43.22%,与此同时重度污染(第6级)水域面积减少为0126%,整体水质良好;2006年该水域悬浮物浓度以2级为主,轻度污染水域面积为49.65%,中度污染水域面积为36.61%,整体水质一般,但较之1986年水质有较大改善,高悬浮物浓度的水域面积所占比例进一步从1996的0.26%下降至0.13%. 整体而言,在所研究的时间段里,闽江福州段水体的悬浮物浓度呈现总体下降趋势.从1986年到1996年,闽江福州段水体的悬浮物浓度显著下降,污染程度减轻;但1996年到2006年间,大部分水域的悬浮物浓度有所增加,水体污染出现反弹现象,局部水质变差,但总体上还是明显好于1987年.3.3 闽江福州段悬浮物浓度的时空变化进一步采用差值影像算法,获得1986～2006年期间闽江福州段的悬浮物浓度变化图(图3),并对相应面积比例进行统计(表2).图3中红黄色调代表浓度增加,蓝绿色调代表浓度降低,碧绿色代表浓度未变.图3 不同时期闽江福州段悬浮物浓度变化差值影像图Fig .3 D ifference i m age of SSC of the Lower M in R iver (Fuzhouporti on )fr om 1986～2006从表2的面积统计结果来看:①1986～1996年时间段内,闽江福州段有30.31%的水域其悬浮物浓度保持稳定,有57.21%的水域其悬浮物浓度降低,悬浮物浓度增加的面积只占12.48%;说明这期间闽江福州段的悬浮物浓度以下降为主,水质有明显改善.②1996～2006年时间段内,闽江福州段悬浮物浓度增加的面积占到了总面积的49.4%,而下降的区域仅为11.19%;说明在该时期内,闽江福州段的悬浮物浓度以增加为主,近一半水域的水质明显下降.从浓度变化的空间分异来看,浓度增加主要发生在河口区水域,而闽江福州段主河道的悬浮物浓度仍然以稳定不变为主.纵观这20年间的变化(图3),表征为浓度下降的蓝绿色调的区域大大超过了表征为浓度增加的红黄色调的区域;从面积统计上看,悬浮物浓度增加的水域面积仅占到总研究水域面积的18.61%,而浓度不变和浓度下降的水域面积分别占到总面积的35.59%和45.79%.可见,闽江福州段的悬浮物浓度变化总体表现为下降.156环 境 科 学 学 报29卷表2 悬浮物浓度变化的面积比例统计Table2 Percentage changes of distributi on of SSC浓度变化级差1986～1996年面积比例升降合计1996～2006年面积比例升降合计1986～2006年面积比例升降合计-500.02%0-400.19%0浓度降低-30.50%57.21%0.21%11.19%0.39%35.59% -223.87%0.99% 4.97%-132.84%9.78%30.23%不变030.31%/39.41%/45.79%/ +110.75%36.73%12.65%+2 1.37%10.64% 4.25%浓度增加+30.17%12.48% 1.87%49.40% 1.56%18.61% +40.13%0.12%0.15%+50.05%0.04%0.01%4 讨论(D iscussi on)4.1 悬浮物遥感模型应用的可行性分析水体反射率与水中悬浮物浓度之间存在密切的相关关系,水体悬浮物浓度的增加会导致水体反射率的提高,并使光谱曲线的反射峰往长波方向移动(“红移”),水体在可见光乃至近红外部分的反射率会明显增高(Lodhi,1997).对可见光遥感而言, 580～680n m对水中悬浮物反应最敏感,是遥感监测水体悬浮物的最佳波段(王桥等,2005),而这一波长范围正好对应于Landsat的T M2和T M3波段.因此,将以(T M2+T M3)2为最佳波段组合建立的悬浮物定量模型实际应用于水体悬浮物浓度的遥感分析是可行的,这也与以往的研究结果相吻合(Kl oiber et al.,2002;Dekker et al.,2002;Zhu et a l., 2002;Zhou,2006).4.2 近20年闽江福州段水质变化的原因分析综上研究,闽江福州段水域的悬浮物浓度在这20年间稳中有降,整体水质趋于好转.这主要得益于福建省及福州市政府对闽江水环境开展的系列综合整治工作,如闽江沿线重点工业污染源治理、工业企业污水治理设施建设、沿线多家污水处理厂建设、生活污水管网铺设等.经过多年的努力,整治工作取得明显成效,沿线污水处理率从2003年的20.9%提高到2007年的60.9%,从源头上遏制了对闽江水质的污染影响,确保了闽江沿线整体水质的改善.2006年闽江福州段水域功能达标率为9712%,较上一年提高了4.5%;2007年前3季度闽江水质功能达标率可达98.9%,整体水质继续好转(福建省环境保护局,2007).本次研究结果也与以上统计资料吻合,证实了闽江福州段水质的整体好转.但是,由于常规水质监测在所研究的河段上只有若干个监测断面,断面设置的局限性使其监测数据无法全面反映每一水域的水质变化状况.而利用先进的空间对地观测技术则可以进一步在常规水质监测的盲区里发现局部水域悬浮物浓度的空间分异趋势,从而有助于对局部水质污染进行有针对性的整治.从研究水域来看,这20年里闽江福州段的水质变化以快安-马尾段水域和河口区水域最为明显,因此有必要对其进行专门讨论.快安-马尾段水域:图4a为该水域在1986～2006年间悬浮物浓度的变化情况.据统计,近20年来该河段水域悬浮物浓度级别增加1级的有4123km2,增加2级及其以上的有0.21km2,该河段北部悬浮物浓度增加尤为明显,水质趋于恶化.这一水质变化显然与其沿岸土地利用类型的变化密切相关.该河段北岸为快安2马尾地段.1985年1月经国务院批准,这里设立了国家级经济技术开发区.20多年来大面积的成片开发建设已使该区从当初的荒滩泽地变为以大片建设用地为主的工业园区.随着人口的增长和区域建设规模的扩大,各类废水的排放量与日俱增.马尾区现有2家污水处理厂,但因管网配套不到位而无法处理所有的工业和生活污水,故大量未经处理的工业废水和生活污水源源不断地直接注入闽江,导致该河段水质的不断恶化.此外,毗邻该河段中部的芦岐洲湿地的面积急剧萎缩,在此20年间总面积下降了47%(叶琳, 2008).湿地被喻为“地球之肾”,它对流经湿地的各2563期温小乐等:近20年闽江福州段水域悬浮物时空变化的遥感分析类废水起着“排毒”、“解毒”、净化水质的作用.大面积的湿地的破坏大大削弱了湿地对沿途径流中各种悬浮物的阻截和过滤作用,从而导致了马尾段水域中的悬浮物浓度明显上升.同时,该水域沿岸新增养殖坑塘0.35k m 2(叶琳,2008),大量养殖饵料、鱼类排泄物的排放,都在一定程度上增加了邻近水体的悬浮物浓度.另外,2006年该河段沿岸约有0.57km 2的土地正处于新开发状态,大面积建筑施工裸地的出现很容易引起局部的水土流失,从而造成该河段水体中悬浮物浓度的上升.图4 1986～2006年间闽江局部水域的悬浮物浓度变化影像图Fig .4 D ifference i m age of SS C of s ome l ocalwater areas during 1986～2006河口区水域:图4b 所示为闽江河口水域在1986～2006年间悬浮物浓度升高的水域,局部浓度级别升高可达5级.分析原因主要有3个方面:①南侧的鳝鱼滩湿地在此20年间的土地覆盖类型发生了较大改变,沙泥滩面积同比增长了26.8%,而草地和林地的总面积则减少了76.9%(叶琳,2008).该湿地土地覆盖类型的变化类似于土地荒漠化现象,大片植被的破坏、土质的沙化急速加剧了周边区域的水土流失,使邻岸水域的悬浮物浓度显著增加.②2006年该河段周边养殖坑塘面积比1986年增长了8.5倍之多(叶琳,2008),这进一步加剧了邻近水域的水质恶化.③长乐市陈塘港的入海污水也与该水域水质的污染有很大的关系.陈塘港是贯穿长乐北部金峰镇的一条内河,最终在闽江口倾注入海(图4b 中箭头所指方位).而金峰工业区是全国著名的“纺织之乡”,分布着2000多家纺织企业和20几家印染企业,每天都源源不断地排放出大量的工业废水.但是,长乐市目前没有任何污水处理厂,工业废水只能依靠各家企业的污水处理设施进行简易处理后排放陈塘港,而沿途的生活污水更是没有经过任何处理就直接排放陈塘港内,使得陈塘港水质常年处于劣Ⅴ类,成了名符其实的向闽江口倾注污水的大通道,致使闽江口水质遭受到极大的破坏.5 结论(Conclusi ons )1)利用基于同步影像光谱数据和实测水质数据建立的悬浮物定量遥感模型,可以快速有效地揭示目标水域较长时期的水质变化规律.2)近20年来闽江福州段水域的整体水质有明显好转,特别是流经福州市区主河段的水质并没有受到城市发展的影响,仍然保持着较好的水质.3)在闽江整体水质好转的同时,河口区与快安2马尾段水域的悬浮物浓度表现为上升的趋势,水质有所恶化,这主要是受到周边地区土地利用变化的影响.近岸湿地的大面积破坏、养殖坑塘面积的急剧增加以及成片开发区的快速扩张,都在较大程度上造成了这些水域水环境质量的下降.此外,长乐市各类污水的直接排放也导致了闽江河口水质的变差.致谢:在本文的试验研究过程中,课题组成员叶琳、陈建辉、张博宁等同志参与了数据与图像处理工作,在此表示衷心的感谢!责任作者简介:徐涵秋(1965—),男,爱尔兰国立大学博士、博士后,教授,博士生导师.主要致力于环境与资源遥感方向的教学与研究工作.先后主持承担了国家级及省级的自然科学基金项目、国家教育部骨干教师项目和爱尔兰、澳大利亚、日本等许多国内外的重大科研项目,在国内外刊物上发表论文80余篇.参考文献(References):Car penter D J,Car penter S M.1983.Modeling inland water quality356环 境 科 学 学 报29卷using LANDS AT data[J].Re mote Sensing of Envir onment,13: 345—352Dekker A C,Vos R J,Peters SM.2002.Analytical algorithm s for lake W ater TS M esti m ati on for retr os pective analyses of T M and SP OT sens or data[J].I nternati onal Journal of Re mote Sensing,23(1): 15—35Dekker A G,Vos R J,Peters S W paris on of re mote sensing data,model results and in situ data f or t otal sus pended matter(TS M)in the s outhern 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长江河口悬沙与盐分输运机制分析
长江河口悬沙与盐分输运机制分析吴祥柏;汪亚平;潘少明【期刊名称】《海洋学研究》【年(卷),期】2008(26)4【摘要】2004年9月15～22日在长江口南支口门区域进行了水位、流速、悬沙浓度、盐度的全潮观测,基于这些现场数据,分析河口区域流速结构、悬沙浓度与盐度的时空分布特征;利用机制分解法研究河口悬沙、盐分的通量和输运机制,并探讨它们与水体垂向结构之间的关系.主要结论如下:长江河口区的悬沙浓度存在显著的时空变化特征,从口内向口外,悬沙浓度呈显著减小趋势,大潮期间的悬沙浓度较大,是小潮期间的数倍.通量机制分析结果表明,长江河口区以欧拉余流为主,向海输运,并有向海方向逐渐减小的趋势,斯托克斯余流向陆输运,在大、小潮期间有显著差异.盐分输运机制中,以欧拉余流占主导地位,潮泵效应、垂向重力环流、垂向剪切扩散作用的贡献次之.长江河口悬沙净输运率在向海方向逐渐减小,大潮期间的悬沙净输运率比小潮期间的大1～2个数量级,水动力条件是造成长江河口悬沙净输运时空差异的主要因素.悬沙输运机制小潮期间以欧拉余流占主导地位,在大潮期间则以与紊流相关的垂向剪切扩散作用取代欧拉余流占据主导地位.悬沙瞬时输运机制中的剪切扩散项在中下层水体的理查德森数(Ri)小于0.25时才有较大的量值,在南槽内,当底层水体的理查德森数(Ri) 处于-0.1<Ri<0.25范围时,剪切扩散贡献值的大小与Ri之间存在显著的负相关关系.研究还表明,适当的紊动强度有利于高悬沙浓度的维持,区域性的层化作用对紊流有强烈的抑制作用,这是造成长江河口悬沙输运空间差异的主要因素之一.【总页数】12页(P8-19)【作者】吴祥柏;汪亚平;潘少明【作者单位】南京大学,海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏,南京,210093;南京大学,海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏,南京,210093;南京大学,海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】TV148+.1【相关文献】1.长江河口北槽近期盐淡水混合与悬沙输运研究 [J], 高敏;李占海;张国安;王志罡;李远;李九发;谢火艳2.珠江黄茅海河口湾悬沙纵向输运机制分析 [J], 陈卓英;倪培桐3.河口物质和水体长期输运分离的理论分析和观测验证Ⅱ.长江口悬沙、盐度和水体长期输运分离的观测验证 [J], 张文静;朱首贤;丁平兴;沙文钰4.金塘水道潮流—悬沙共谱密度函数与悬沙净输运机制 [J], 李炎5.长江口北港口门海域悬沙输运机制分析 [J], 陈景东;汪亚平;史本伟;高建华;杨世伦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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长江河口悬浮泥沙向浙闽沿岸输运近期变化的遥感分析陈瑞瑞;蒋雪中
【期刊名称】《海洋科学》
【年(卷),期】2017(041)003
【摘要】The construction of a number of dams in the Changjiang River basin (and in particular, large dams in the mainstream) has led to a sharp reduction in the amount of suspended sediment transported from the basin to the sea. This study was instigated to determine the effect on adjacent waters from a change in sediment source, and the paper focuses on spatial and temporal variations in suspended sediments from the Yangtze Estuary to Zheji-ang-Fujian Provincial coastal sea obtained from remotely sensed data. A reliable model is established (according to in-situ measurements in different seasons during 2014) to extract suspended sediment concentration (SSC) from Terra- moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) images, and the SSC transport mechanism is stud-ied based on results of these analyses. Results reveal that the transportation of suspended sediment from the Yangtze Estuary to the south coast has an obvious seasonal variation and is driven by the monsoon and coastal ocean cur-rents. In spring, suspended sediment is transported as a strip from the Yangtze Estuary to Zhejiang-Fujian Provincial coastal water, and in late spring the suspended sediment transport is interrupted by Wenling coastal waters. In summer, a large
amount of suspended sediment is left stranded in the Yangtze Estuary and the Hangzhou Bay:these interruptions are obvious. In autumn, a continuous coastal suspended sediment strip gradually forms between mid-October and late November. In recent years, under the influence of reducing suspended sediment from the river basin into the estuary, the continuous suspended sediment strip in winter has been broken off prior to spring and recovery has been delayed in autumn.%利用2000~2015年Terra-MODIS(terra-moderate resolution imaging spectroradiometer,中等分辨率成像光谱仪)数据和2014年洪枯季现场数据建立泥沙反演模型,分析入长江河口泥沙大幅减少后河口表层悬沙向浙闽沿岸输运的时空变化和扩散形态.结果表明:(1)利用MODIS数据的二次型模型能够揭示长江口及邻近海域悬沙分布及输运特征,入海输运的长江口悬浮泥沙是浙闽沿岸连续悬浮泥沙带存在的物源;(2)受季风和沿岸流动力驱动,长江口悬沙向浙闽沿岸输运具有明显的季节性:春季,悬浮泥沙从长江口向浙闽沿岸呈条带状输运,春夏之交,南下的悬沙至温岭近岸海域出现中断现象;夏季,长江口大量悬沙滞留在长江口杭州湾近岸,仅有少量悬沙向南输运,泥沙带中断;秋季,10月下旬—11月中旬逐渐形成连续的近岸泥沙带;历冬至春,循环复始;(3)受近年来长江流域进入河口的泥沙减少影响,浙闽沿岸秋冬季连续的输沙带在春季提前断开,在秋季有推迟恢复的现象.本研究对于探究浙闽沿岸泥沙减少新格局,分析近海生态环境新变化具有重要意义.
【总页数】13页(P89-101)
【作者】陈瑞瑞;蒋雪中
【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062
【正文语种】中文
【中图分类】TP79
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