海口湾海滩冲淤遥感分析

doi:10.3969/j.issn.1000-5641.2015.04.006

华东师范大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 2015 ›› Issue (4): 42-53.doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.04.006

海口湾海滩冲淤遥感分析

张晓冬^1,2,沈斯敏¹,朱首贤¹,张文静³,黄积文¹

1. 河海大学港口海岸与近海工程学院，南京 210098； 3. 解放军92292部队，山东青岛 266405;
3. 解放军理工大学气象海洋学院，南京 211101

收稿日期:2014-03-11 出版日期:2015-07-25 发布日期:2015-09-25
通讯作者: 朱首贤，男，副教授，研究方向为海洋动力学与数值模式、河口海岸水沙运动与遥感. E-mail:zhushouxian@vip.sina.com
作者简介:张晓冬，男，硕士研究生，研究方向为海洋与海岸遥感. E-mail: zxd8696@163.com.
基金资助:
国家自然科学基金（41206163，41076048）；中央高校基本科研业务费项目(2011B05714)

Analysis of the coastal erosion and accretion in Haikou Bay by remote sensing

ZHANG Xiao-dong^1,2,SHEN Si-min¹,ZHU Shou-xian¹, ZHANG Wen-jing³,HUANG Ji-wen¹

Received:2014-03-11 Online:2015-07-25 Published:2015-09-25

摘要/Abstract

摘要： 卫星遥感水边线分析海滩冲淤比现场观测方便、快速，而且资料源更多，但是海口湾海滩缺乏这种研究.本文建立了四种水体指数遥感水边线方法，通过观测检验发现，NDWI指数更适合海口湾.对1994—2013年的15景Landsat卫星遥感影像提取了水边线，利用这些水边线推算了高潮位和低潮位之间的海滩坡度演变，海滩坡度基本稳定，其值为3.7~4.2°.利用遥感水边线的位置变化及其推算的海滩坡度，分析了海滩冲淤演变特征：海口湾各段海滩的冲淤规律并不一致，其中西秀海滩和假日海滩发生冲刷，高潮位附近的冲刷厚度为0.36 m、冲刷速率为1.9 cm/a，低潮位附近的冲刷厚度为0.30 m、冲刷速率为1.8 cm/a.

关键词: 海口湾, 遥感, 水边线, 海滩冲淤, 水体指数

Abstract: The analysis of coastal erosion and accretion, based on the remote sensing water line, is better than that using field observations because of its convenience, quickness and more data. However, this method hasn’t been applied to Haikou Bay. Four types of water index for extracting waterline from Landsat sensing image are checked by observations in Haikou Bay, in which the water index of NDWI is proved to be the best. The waterlines of 15 Landsat sensing images in 1994—2013 are extracted by NDWI, with which the evolution of the beach slope between high tidal level and low tidal level is analyzed. And the results show that the beach slope is basically stable with the value of 3.7~4.2°. Then the coastal erosion and accretion are analyzed using the extracted waterlines and the beach slope. The character of erosion and accretion isn’t uniform in the beach. Xixiu Beach and Jiari Beach have been eroded, and the eroded depth is 0.36 m near the high tidal level and 0.30 m near the low tidal level, the eroded speed is 1.9 cm/a near the high tidal level and 1.8 cm/a near the low tidal level.

Key words: Haikou Bay, remote sensing, waterline, erosion and accretion, water index

中图分类号:

TP75

张晓冬,沈斯敏,朱首贤,张文静,黄积文. 海口湾海滩冲淤遥感分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015, 2015(4): 42-53.

ZHANG Xiao-dong,SHEN Si-min,ZHU Shou-xian, ZHANG Wen-jing,HUANG Ji-wen. Analysis of the coastal erosion and accretion in Haikou Bay by remote sensing[J]. Journal of East China Normal University(Natural Sc, 2015, 2015(4): 42-53.

参考文献

［1］DOMINGUES C M, CHRUCH J A, WHITE N J, et al. Improved estimates of upperocean warming and multidecadal sealevel rise ［J］. Nature, 2008, 453:10901093.

［2］季子修. 中国海岸侵蚀特点及侵蚀加剧原因分析［J］. 自然灾害学报, 1996, 5(2): 6575.

［3］蔡锋，苏贤泽，刘建辉，等. 全球变化背景下我国海岸侵蚀问题及防范对策［J］. 自然科学进展，2008，18(10): 10931103.

［4］邹志利. 海岸动力学［M］. 北京：人民交通出版社, 2009.

［5］朱首贤, 黄韦艮,丁平兴，等.卫星遥感资料在潮间带地形和漫滩计算中的应用［J］.华东师范大学学报：自然科学版,2007(4): 19.

［6］龚文平, 王道儒, 傅捷.海口湾东部浅滩的发育演变及其机制分析［J］.热带海洋学报, 2001, 20(3): 2834.

［7］周晗宇, 陈沈良, 钟小箐，等.海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析［J］.热带海洋学报, 2013, 32(1): 2634.

［8］吴隆业, 吴永森, 孙玉星.海口湾遥感研究1:纳潮量及其变化［J］.海洋学报, 1997, 19(6): 5659.

［9］朱长明, 张新, 骆剑承，等. 基于样本自动选择与SVM结合的海岸线遥感自动提取［J］. 国土资源遥感, 2013, 25(2): 6974.

［10］崔步礼, 常学礼, 陈雅林，等. 黄河口海岸线遥感动态监测［J］. 测绘科学, 2007, 32(3): 108109.

［11］都金康, 黄永胜, 冯学智，等. SPOT卫星影像的水体提取方法及分类研究［J］. 遥感学报, 2001, 5(3): 214219.

［12］MCFEETERS S K. The use of Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features［J］. International Journal of Remote Sensing, 1996, 17(7): 14251432.

［13］JONGSEN L, IGOR J. Coastline detection and tracing in SAR images［J］. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1990, 258(4): 662668.

［14］韩震, 金亚秋. 星载红外与微波多源遥感数据提取长江口淤泥质潮滩水边线信息［J］. 自然科学进展, 2005, 18(8): 10001006.

［15］王李娟, 牛铮, 赵德刚，等. 基于ETM遥感影像的海岸线提取与验证研究［J］. 遥感技术与应用, 2010, 25(2): 235239.

［16］RYAN T W, SEMINTILLI P J, YUEN P, et al. Extraction of shoreline features by neural nets and image processing［J］. Photogrammetry and Remote Sensing, 1991, 57(7):947955.

［17］曹子荣. 基于SVM监督分类的水体信息提取研究［J］. 测绘标准化, 2013, 29(3): 3032.

［18］梅安新, 彭望琭, 秦其明，等. 遥感导论［M］. 北京:高等教育出版社, 2001.

［19］徐涵秋. 利用改进的归一化差异水体指数（MNDWI）提取水体信息的研究［J］. 遥感学报, 2005, 9(5): 589595.

［20］闫霈, 张友静, 张元，等. 利用增强型水体指数（EWI）和GIS去噪音技术提取半干旱地区水系信息的研究［J］. 遥感应用, 2007, 6: 6267.

［21］丁凤. 基于新型水体指数（NWI）进行水体信息提取的实验研究［J］. 测绘科学, 2009，34(4): 155157.

［22］王宝灿, 陈沈良, 龚文平，等. 海南岛港湾海岸的形成与演变［M］. 北京: 海洋出版社, 2006:4350.

［23］罗宪林，李春初，罗章仁.海南岛南渡江三角洲的废弃与侵蚀［J］.海洋学报，2000，22（3）：5560.

［24］吴创收，杨世伦，罗向欣，等.近四十年南渡江水下三角洲的冲淤变化及其主控原因［J］.海洋科学进展，2011，29(3):339345.

［25］陈海洲，王宝灿，谢琳.海口白沙浅滩的形成与演变［J］.海岸工程，2011，30（4）：3745.

［26］戴志军，陈子燊，欧素英. 海南岛南渡江三角洲海岸演变的波浪作用分析［J］.台湾海峡，2000，19(4)：413418.

[1]	聂素云, 杨彬, 夏微, 张远. 冬小麦多时期冠层含水量遗传优化遥感反演[J]. 华东师范大学学报（自然科学版）, 2023, 2023(3): 71-81.
[2]	孙诚, 沈芳, 唐儒罡. 基于SAR纹理和LightGBM的洪水淹没地区遥感应急监测[J]. 华东师范大学学报（自然科学版）, 2023, 2023(3): 82-92.
[3]	杨天鹏, 闫文佳, 张远. GF-1 WFV与Landsat-8 OLI和Sentinel-2A MSI遥感图像光谱信息转换研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2017, 2017(6): 136-146.
[4]	孙百顺, 左书华, 谢华亮, 李怀远, 阳志文. 近40年来渤海湾岸线变化及影响分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2017, (4): 139-148.
[5]	马骅, 蒋雪中. 长江口潮周期内总悬浮颗粒物浓度的光学反演算法分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2016, 2016(3): 146-155.
[6]	张伟,蒋锦刚,朱玉碧. 杭州典型城市湿地温度效应的季节和类型差异[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015, 2015(4): 123-131.
[7]	张林, 田波, 周云轩, 朱春娇. 遥感和GIS支持下的上海浦东新区城市生态网络格局现状分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015, 2015(1): 240-251.
[8]	袁竞，王希华. 基于3S技术的宁波市东部区域常绿阔叶林动态初步研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2012, 2012(4): 142-148.
[9]	洪官林，沈芳，沈宏. 长江口及邻近海域水体反射率的模拟[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2012, 2012(1): 37-46.
[10]	王春叶; 李德志-; 孙玉冰; 李立科;赵鲁青;潘宇;吕媛媛;赵美霞;高锦瑾. 基于遥感和GIS方法的千岛湖库区集合植物群落宏观格局初步分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2011, 2011(2): 89-98.
[11]	余柏蒗;刘红星;吴健平. 面向对象的城市空间信息遥感分析的理论框架[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2010, 2010(6): 12-25,6.
[12]	栗小东;过仲阳;朱燕玲;戴晓燕. 结合GIS数据的神经网络湿地遥感分类方法:以上海崇明岛东滩湿地为例[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2010, 2010(4): 26-34.
[13]	云烨;程薇;吴健平;. 上海市中心城区近百年来水系演变研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2009, 2009(6): 119-127.
[14]	李红-;李德志-;宋云-;周燕-;柯世朕-;王春叶-;孙玉冰-;李立科-;赵鲁青-. 快速城市化背景下上海崇明植被覆盖度景观格局分析[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2009, 2009(6): 89-100.
[15]	朱首贤;黄韦艮;丁平兴;张文静. 卫星遥感资料在潮间带地形和漫滩计算中的应用[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2007, 2007(4): 1-8.

海口湾海滩冲淤遥感分析

Analysis of the coastal erosion and accretion in Haikou Bay by remote sensing

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价