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珠海市沿海风暴潮数值模拟试验研究

海洋预报 2024年第2期41卷 13-23页

作者：黄宝霞李希茜罗军国家海洋局南海预报中心广东广州510310 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510310

基于ELCIRC模型建立了适用于珠海市海域的风暴潮模型,以1713号台风“天鸽”路径为基础,通过改变台风入射角、台风登陆点、台风移速等方式构建登陆或者影响珠海市的台风路径,并进行风暴潮数值模拟计算,分析珠海市沿海风暴潮特征。结果表... 详细信息

基于ELCIRC模型建立了适用于珠海市海域的风暴潮模型,以1713号台风“天鸽”路径为基础,通过改变台风入射角、台风登陆点、台风移速等方式构建登陆或者影响珠海市的台风路径,并进行风暴潮数值模拟计算,分析珠海市沿海风暴潮特征。结果表明:改变台风入射角时,珠海市沿海不同岸段的风暴潮将出现较大差异性;距离台风中心约15~100 km且位于台风右半圆的沿海地区将是风暴潮的重灾区;在珠海市的香洲区和斗门区沿岸,风暴增水总体随着台风移速变慢而呈现增大的趋势,但金湾区的情况则较为复杂,当台风移速为15~30 km/h时,在沿着台风“天鸽”的移动路径上会产生较强的风暴潮过程。

关键词： ELCIRC模型台风“天鸽” 数值模拟风暴增水

基于VIIRS卫星遥感影像的南海近岸海域透明度时空变化特征

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海洋湖沼通报 2024年第1期46卷 21-30页

作者：黄晓翰娄全胜王孟苏文姜广甲国家海洋局南海环境监测中心广东广州510300 自然资源部南沙珊瑚礁生态系统野外科学观测研究站广东广州510300 国家海洋局南海规划与环境研究院广东广州510310 广东省海洋资源与近岸工程重点实验室广东广州510310

水体透明度是评价水下光场分布的重要指标,反映了水下生物、物理和化学动力变化过程。利用不同光学类型的现场数据,分析南海近岸海域透明度对遥感反射光谱的影响,构建基于VIIRS波段设置的透明度遥感评价模型,经过验证,应用于2013—2016... 详细信息

水体透明度是评价水下光场分布的重要指标,反映了水下生物、物理和化学动力变化过程。利用不同光学类型的现场数据,分析南海近岸海域透明度对遥感反射光谱的影响,构建基于VIIRS波段设置的透明度遥感评价模型,经过验证,应用于2013—2016年VIIRS数据,揭示了南海近岸海域透明度的时空变化特征,同时讨论了VIIRS和MODIS的海洋环境监测能力。结果表明,当透明度5.3 m时,拐点出现在488 nm处。VIIRS的R_(rs)(488)/R_(rs)(555)与透明度显著相关(R~2=0.77),适于南海近岸海域透明度的遥感评价。将该模型应用于VIIRS数据,发现南海近岸海域透明度表现为离岸较近海域透明度低于较远海域,西部低于东部。VIIRS具有较高的空间分辨率和性能,环境监测能力优于MODIS。

关键词：水色遥感珠江口 VIIRS MODIS

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基于维纳滤波的船载地波雷达海流反演方法

现代雷达 2024年

作者：李晨田应伟赵久瑞王蕾自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室国家海洋局南海信息中心武汉大学电子信息学院

在利用船载便携式高频地波雷达进行海洋探测过程中，由于海风、海浪的影响，平台难以保持稳定的航向。为了更准确地提取海流参数，有必要在海流反演过程中对平台偏航运动进行补偿处理。本研究基于阵列信号模型，推导了平台偏航运动条件... 详细信息

在利用船载便携式高频地波雷达进行海洋探测过程中，由于海风、海浪的影响，平台难以保持稳定的航向。为了更准确地提取海流参数，有必要在海流反演过程中对平台偏航运动进行补偿处理。本研究基于阵列信号模型，推导了平台偏航运动条件下回波信号的时频域表达式，提出一种基于维纳滤波反卷积的补偿方法。此外利用船载仿真和试验实测数据验证了该方法，结果表明：经过偏航运动补偿后雷达径向流估计误差降低了4.18cm/s，表明了这种海流反演方法的有效性。

关键词：船载雷达径向流反演偏航补偿维纳滤波

基于LUCC和景观格局变化的广西山口红树林湿地动态研究

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热带海洋学报 2024年第4期43卷 165-173页

作者：郑法黄福林陈泽恒丁伟品中国地质调查局海口海洋地质调查中心海南海口571127

本研究在2022年广西山口国家级红树林生态自然保护区(以下简称山口红树林保护区)实地调查数据的基础上,选取1987—2021年期间6个时相的遥感影像,利用面向对象的图像分类方法,解析土地利用/土地覆盖变化(land-use and land-cover change,... 详细信息

本研究在2022年广西山口国家级红树林生态自然保护区(以下简称山口红树林保护区)实地调查数据的基础上,选取1987—2021年期间6个时相的遥感影像,利用面向对象的图像分类方法,解析土地利用/土地覆盖变化(land-use and land-cover change,LUCC)状况,并基于LUCC计算景观格局指数(landscapepatternindex,LPI),结合LUCC着重探索广西山口红树林保护区湿地变化过程及其重要影响因素。结果表明:从土地利用角度来看,研究区近35年间地类之间不断转换,其中耕地面积持续减少,米草滩和养殖坑塘大比例增长,米草滩主要侵占原沿海滩涂,养殖坑塘主要由林地和耕地转换而来;就景观角度来看:景观破碎度持续增加,连通性逐渐降低,景观形状逐渐变得复杂,地类演替变得频繁;Pearson相关性分析表明,沿海滩涂、米草滩和养殖坑塘的土地利用变化与景观指数之间存在极显著或显著的相关性。在过去35年中,山口红树林保护区经历了重大的土地利用变化,入侵物种(米草滩)和人为干扰(养殖坑塘)是影响该地区红树林湿地变化的主要因素,也是景观破碎度持续增加的主要成因;研究揭示了区域景观变化的影响因素,对典型红树林生态系统的环境管理和保护工作提供理论依据。

关键词：红树林湿地土地利用/土地覆盖变化景观格局人为干扰物种入侵

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以DGA树脂法分析海水^(90)Sr的若干问题探讨

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海洋环境科学 2024年第1期43卷 130-135页

作者：赵峰谷河泉倪志鑫吴梅桂郑远来赵力周鹏李冬梅国家海洋局南海环境监测中心海南南沙珊瑚礁生态系统国家野外科学观测研究站自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

海水^(90)Sr一直是海洋放射性监测调查的重要核素之一。由于现行分析方法老旧、去污效果差、分析周期长等问题,本文对以DGA树脂法分析海水^(90)Sr业务化推广时遇到的若干问题进行研究,如富集共沉淀和DGA分离流程对锶的定量分离、锶-钇... 详细信息

海水^(90)Sr一直是海洋放射性监测调查的重要核素之一。由于现行分析方法老旧、去污效果差、分析周期长等问题,本文对以DGA树脂法分析海水^(90)Sr业务化推广时遇到的若干问题进行研究,如富集共沉淀和DGA分离流程对锶的定量分离、锶-钇分离后搁置对最终结果的影响、DGA纯化流程对钇的定量分离以及全流程回收率等。结果表明:(1)氢氧化铁和氟化钙对锶的载带能力均较弱;高达97%海水锶保留在氢氧化铁共沉淀的上清液里,这表明母体^(90)Sr和子体^(90)Y在氢氧化铁共沉淀富集后开始分离。(2)DGA树脂对锶吸附性较弱,样品液流洗DGA树脂时已去除90%以上富集残留锶。(3)^(90)Sr-^(90)Y分离至测量的搁置时间应控制在20~40 h。(4)20 mL 0.25 M盐酸足以洗脱10 mg钇并消除钇在树脂上的残留。(5)以DGA树脂法测定海水中的^(90)Sr全流程的化学回收率在70%以上。

关键词： DGA树脂海水 ^(90)Sr ^(90)Y 人工放射性核素

基于L0梯度平滑与图像分块聚类的海天线检测

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应用海洋学学报 2024年第1期43卷 106-115页

作者：郑兵董超胡海驹陈焱琨刘蔚国家海洋局南海调查技术中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300 南方海洋科学与工程广东省实验室广东珠海440402 广东省国土资源测绘院广东广州510500

海天线检测在海洋工程安防活动中具有重要的意义,真实海洋环境中的海天线检测易受云朵、海浪、光照变化、目标遮挡物、边界模糊等外界干扰。为了实现对真实海洋环境中海天线的检测,本研究提出一种基于L0梯度平滑和图像分块聚类的海天线... 详细信息

海天线检测在海洋工程安防活动中具有重要的意义,真实海洋环境中的海天线检测易受云朵、海浪、光照变化、目标遮挡物、边界模糊等外界干扰。为了实现对真实海洋环境中海天线的检测,本研究提出一种基于L0梯度平滑和图像分块聚类的海天线检测算法。首先,对图像进行L0梯度平滑滤波,以增强海天线边缘,弱化非海天线因素干扰;接着,将图像沿着竖直方向分割成若干等宽图像块,以降低整体环境干扰,加强局部海天线检测效果;然后,通过Canny算子和霍夫变换提取每个分割图像块中的直线段;最后,采取K-means聚类算法提取每个图像块中的海天线段,拟合生成完整海天线。实验结果表明,在真实的海天线数据集中,本研究方法获取的矩形框重叠率平均精度为93.22%,角度差平均精度为7.66%,均高于文中选取的近年典型对比算法。满足实际海天线检测抗干扰强、准确率高、适应性广等要求。

关键词：海洋水文学海天线检测 L0梯度平滑滤波图像分块 K-means线段聚类

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多核素示踪粤西广海湾水体和颗粒物输运过程

原子能科学技术 2024年第10期58卷 2032-2044页

作者：谷河泉吴梅桂赵峰王中瑗倪志鑫李冬梅赵力郑远来周鹏国家海洋局南海环境监测中心海南南沙珊瑚礁生态系统野外科学观测研究站自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

利用放射性同位素在海洋环境中的迁移行为,探索与其相对一致的海洋学过程,已成为海洋学研究的一种重要技术手段。本文利用海洋放射性同位素示踪技术,以溶解态镭同位素^(224)Ra、^(223)Ra、^(228)Ra和颗粒态核素^(7)Be、^(210)Pb、^(234... 详细信息

利用放射性同位素在海洋环境中的迁移行为,探索与其相对一致的海洋学过程,已成为海洋学研究的一种重要技术手段。本文利用海洋放射性同位素示踪技术,以溶解态镭同位素^(224)Ra、^(223)Ra、^(228)Ra和颗粒态核素^(7)Be、^(210)Pb、^(234)Th为示踪核素,于2019年10月至2020年1月期间开展了粤西广海湾水体和颗粒物输运过程的调查研究,并用修正^(224)Ra/^(228)Ra模型计算了广海湾水体滞留时间。结果表明,广海湾水体及其携带溶解态物质向外海迁移的时间尺度约为1 d。在定量评估广海湾颗粒态^(7)Be和^(210)Pb的各项来源与归宿的基础上,构建了两核素箱式模型。结果表明:大气沉降是广海湾^(7)Be和^(210)Pb的重要来源,广海湾向湾外输送是^(7)Be的最大归宿;珠江来沙随粤西沿岸流以涨落潮形式进入广海湾,构成广海湾^(210)Pb的潜在重要来源。利用典型海湾^(7)Be、^(210)Pb和^(234)Th颗粒物滞留时间模型,分别估算了广海湾悬浮颗粒物滞留时间,通过对比三核素估算结果,本文认为以^(210)Pb示踪的广海湾颗粒物滞留时间(τ_(p,Pb)=12~45 d)能更好地指示广海湾颗粒物及其携带颗粒活性污染物(如重金属、部分有机污染物)输运过程的时间尺度。

关键词：镭同位素 ^(7)Be ^(210)Pb ^(234)Th 滞留时间粤西广海湾

考虑极化与地形特征的GEE海南岛红树林树种精细化分类

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自然资源遥感 2024年

作者：薛志泳李尉尉田震朱明杰朱建华国家海洋技术中心

基于多时序遥感影像数据(Sentinel-1/2和DEM)及Google Earth Engine (GEE)平台,在海南岛大范围尺度实现了2016年、2019年和2022年红树林范围、种间分布的动态监测。考虑了Sentinel-1极化特征和DEM地形特征在红树林树种间的作用。相比只... 详细信息

基于多时序遥感影像数据(Sentinel-1/2和DEM)及Google Earth Engine (GEE)平台,在海南岛大范围尺度实现了2016年、2019年和2022年红树林范围、种间分布的动态监测。考虑了Sentinel-1极化特征和DEM地形特征在红树林树种间的作用。相比只利用Sentinel-2数据进行树种识别而言,在增加极化特征或地形特征后分类精度分别提高了3.34百分点和3.35百分点;同时增加极化和地形特征对于红树林种间分类更加有效,分类精度提高了4.07百分点,可以更精准提取不同树种信息。监测结果表明:2016年、2019年和2022年海南岛红树林面积分别为3 628.738 hm2,3 634.129 hm2,3 881.212 hm2,6 a内红树林总体呈增加趋势,年均变化率为1.17%。种群变化方面:东寨港红树林北部以角果木、红海榄为优势种,南部以海莲为优势种;八门湾北部河口处以海莲为优势种,文教河口处树种丰富性较高;新英湾、花场湾和马袅港红树林在6 a内由角果木、红海榄为优势种变为秋茄、榄李为优势种,且湾口出现无瓣海桑扩散趋势;东方市秋茄范围逐渐扩大;三亚的树种基本保持稳定,增长区域以角果木为主。本研究方法可提高红树林树种识别精度,监测结果可精细化分析树种演变过程,为红树林保护政策制定提供支撑。

关键词：红树林 Google Earth Engine 红树林树种海南岛

潮汕海岸带河-海交互区沉积环境及小型底栖动物群落结构研究

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 155-170页

作者：俞越王嫣贝范魏丰董建玮王红兵袁振威耿乐杜永芬李玉凤南京师范大学海洋科学与工程学院江苏南京210046 中国地质调查局海口海洋调查中心海南海口571127

河口三角洲是人类活动最为剧烈的区域,陆海作用复杂,生态环境脆弱。2021年6月以潮汕韩江三角洲河口群为研究区,开展了河-海交互区沉积环境和小型底栖动物群落综合研究。结果表明,研究区沉积物以黏土质粉砂为主,中值粒径为6.66~1301.34... 详细信息

河口三角洲是人类活动最为剧烈的区域,陆海作用复杂,生态环境脆弱。2021年6月以潮汕韩江三角洲河口群为研究区,开展了河-海交互区沉积环境和小型底栖动物群落综合研究。结果表明,研究区沉积物以黏土质粉砂为主,中值粒径为6.66~1301.34μm;盐度为15.91~35.11,具有典型的河-海交互区特征;有机碳(TOC)、叶绿素a(chl a)、脱镁叶绿酸含量(Phaeo)均呈现由陆向海减少趋势。重金属Cu和Zn、Phaeo、透明度和砂含量是造成沉积环境差异的主要因素。共鉴定出13个小型底栖动物主要类群,其中自由生活海洋线虫在丰度和生物量上均为最优势类群(90%和38%),桡足类和多毛类居次。小型底栖动物的平均丰度和生物量(干重)分别为(295±195)inds./10 cm^(2)和(277.8±202.8)μg/10 cm^(2),整体上从陆向海呈增加趋势,在不同河口断面间差异显著。盐度和河口也是控制小型底栖动物群落空间分布的主要因素,真盐区(盐度>30)的群落相似性较高。小型底栖动物丰度、生物量和物种数与Phaeo和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)呈负相关关系;解释小型底栖动物群落结构差异的最佳环境组合是盐度和重金属Cd含量。基于重金属、有机污染指数及海洋线虫与桡足类比值三种环境评价方法,其结果均显示污染较严重的区域位于河口入海口门处。研究结果可为海岸带资源保护、生态监测以及基于生态系统实施综合管理提供基础数据支撑。

关键词：潮汕河口区沉积环境小型底栖动物群落生态评价