連云港市臨洪河口至西墅岸灘演變分析

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1、連云港市臨洪河口至西墅岸灘演變研究聲明本論文研究得到以下項(xiàng)目的支持：天津師范大學(xué)和國(guó)家海洋信息中心受江蘇金海投資有限公司和連云港市海洋與漁業(yè)局委托，于2006年4月15日開(kāi)展的臨洪河口至西墅岸線研究項(xiàng)目。連云港市臨洪河口至西墅岸灘演變研究第一章緒論1．1選題背景海岸帶是地球上巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈重疊交匯的地帶，擁有十分豐富的自然資源和海洋能資源，這些資源均具有多方面的開(kāi)發(fā)和利用價(jià)值。海岸線作為海岸帶的一項(xiàng)重要的要素，不僅標(biāo)識(shí)了該地區(qū)的水陸分界線，更對(duì)沿海的灘涂面積、濕地生態(tài)系統(tǒng)衰退等具有重要的

2、指示作用。岸線研究可為保護(hù)自然海濱岸線、合理利用岸線資源以及岸線可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。研究岸線近期的變化規(guī)律將為河口流路規(guī)劃治理和海岸防護(hù)工程規(guī)劃提供重要的依據(jù)；根據(jù)海岸淤進(jìn)或侵蝕的速度，結(jié)合地學(xué)背景知識(shí)，可以進(jìn)行海岸演變趨勢(shì)預(yù)報(bào)；受河水輸送水沙量和海平面變化的影響，岸線在海陸相互作用下必將趨向新的協(xié)調(diào)與平衡；對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)與模擬的意義不僅僅在于河口穩(wěn)定與海港選址，同時(shí)也與開(kāi)發(fā)淺海油氣資源和發(fā)展海上漁業(yè)運(yùn)輸密切相關(guān)。因此，研究海岸淤進(jìn)或蝕退的空間分布與演化過(guò)程，可為河口流路規(guī)劃治理、海岸防護(hù)工程規(guī)劃、海岸

3、演變趨勢(shì)預(yù)報(bào)等方面提供決策支持；為我國(guó)海岸帶和流域開(kāi)發(fā)、海岸帶環(huán)境保護(hù)管理乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整提供有用信息。本文研究基于連云港市岸線勘定及海濱新城布局規(guī)劃的客觀需要而展開(kāi)，依托連云港市海洋與漁業(yè)局開(kāi)展的西墅至臨洪河口岸線勘定項(xiàng)目，選擇該區(qū)域范圍內(nèi)的臨洪河口至西墅岸段作為海岸灘涂演變研究的對(duì)象。1．2研究目的及意義本文研究通過(guò)建立更為優(yōu)化的岸灘演變模型，揭示研究區(qū)岸段灘涂演變的規(guī)律，進(jìn)而其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)合理的預(yù)測(cè)，從而更好地指導(dǎo)研究區(qū)域海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展及海岸工程規(guī)劃。本文研究的意義表現(xiàn)在：由于岸灘

4、演變趨勢(shì)及穩(wěn)定狀況是岸線布局的重要因素，該研究可以為連云港地區(qū)生產(chǎn)實(shí)踐提供更為科學(xué)合理的理論依據(jù)，更為重要的是對(duì)海岸灘涂演變研究領(lǐng)域內(nèi)以統(tǒng)計(jì)回歸理論為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立的補(bǔ)充和完善，是將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)約化的一種新嘗試。連云港市臨洪河口至西墅岸灘演變研究1．3岸灘演變分析研究綜述岸灘演變分析以岸線變化監(jiān)測(cè)及信息提取為前提和基礎(chǔ)，岸濰演變分析主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：從岸灘演變的物理動(dòng)力機(jī)制角度出發(fā)，考慮泥沙、波浪等動(dòng)力因素對(duì)岸灘演變的影響，進(jìn)行動(dòng)力模型的構(gòu)建；從時(shí)間序列的潮位監(jiān)測(cè)資料出發(fā)，結(jié)合遙感和地理信息系統(tǒng)

5、應(yīng)用技術(shù)，基于數(shù)學(xué)模型理論對(duì)岸灘地形變化的歷史過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。1．3．1岸線提取及其變化監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要利用遙感技術(shù)進(jìn)行岸線變化監(jiān)測(cè)及信息提取，主要表現(xiàn)在：(1)國(guó)外研究現(xiàn)狀在海岸線提取方面，從最早的Roberts算子(L．G．Roberts，1965)“1的提出，到閾值分割方法的應(yīng)用，常用的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、區(qū)域生長(zhǎng)法和基于小波變換的多尺度邊緣提取等方法。Leeetal(1990)餅采用一系列圖像處理從SAR圖像中檢測(cè)海岸線；Ryan,T．W(1991)。1把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引用到海岸線的提取上，用

6、包卷過(guò)濾器和閾值水平來(lái)確定海岸線，并用連接算法把散亂的岸線連接起來(lái)：Manavalan,P(1993)“1對(duì)LandsatTM4波段圖像應(yīng)用密度分割法提取出河流和湖泊水體；Chen(1995)”等利用閾值算法在全色光譜圖像中提取海岸線；Mason，eta1(1996)嘲提出一種半自動(dòng)方法(逐級(jí)處理)準(zhǔn)確、有效地從ERS．1SAR圖像中提取岸線；Moctezuma,etai(1997)”1提出采用多項(xiàng)式變換和馬爾可夫鏈分割法從SAR圖像中提取海岸線；GordonPetrie和Hanslow，D．J．(1

7、997)”1等利用航片進(jìn)行岸線變化監(jiān)測(cè)與制圖；Chenetal(1998)嘲利用時(shí)間間隔較近、不同潮高的一組SPOT／HRV建立一個(gè)數(shù)字高程模型，根據(jù)圖像獲取當(dāng)時(shí)的潮高，在DTM上追蹤出海岸線；Frihy(1998)“”等通過(guò)將圖像分為陸地和水體的方法，用非監(jiān)督分類的方法從圖像中提取海岸線；Barbosa，M．P．(1999)?1等利J書(shū)Radarsat-1像對(duì)巴西P鋤iba南部地區(qū)進(jìn)行海岸帶侵蝕制圖；El-Raey．M(1999)“”等計(jì)算了不同日期圖像的比值，加強(qiáng)了岸線變化的圖像顯示，使岸灘侵蝕地

8、區(qū)呈暗色調(diào)而堆積地區(qū)呈亮色調(diào)；Lohanietal(1999)“”通過(guò)對(duì)航空專題圖(相對(duì)應(yīng)TM3和TM4波段)進(jìn)行波段比值，描述出Holdemess海灘水邊線，最后生成岸灘DEM；Kevin，etal(1999)“”利用區(qū)域生長(zhǎng)法從多時(shí)相LandsatTM7數(shù)據(jù)中提取出尼羅河三角洲地區(qū)的海岸線，并對(duì)海岸線精度及海岸2連云港市臨洪河口至西墅岸濰演變研究線的變化進(jìn)行了分析；Frazier,P．S(2000)“”研究表明對(duì)LandsatTM5進(jìn)行密度分割可以有