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利用高阶径向导数带限模型进行重力向下延拓计算

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 442-452页

作者：邓凯亮黄谟涛吴太旗王伟平欧阳永忠陈欣熊雄刘敏王许海军研究院天津300061 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 国家海洋局南海调查技术中心广东广州510300 91001部队北京100830

泰勒级数展开是实施位场向下延拓解算的主要方法之一。该方法的有效性主要取决于位场延拓参量各阶垂向(或径向)偏导数的求取精度及其可靠性。为了避免使用封闭解析核函数在球边界面出现奇异性带来的不确定性问题,依据各类重力观测经滤... 详细信息

泰勒级数展开是实施位场向下延拓解算的主要方法之一。该方法的有效性主要取决于位场延拓参量各阶垂向(或径向)偏导数的求取精度及其可靠性。为了避免使用封闭解析核函数在球边界面出现奇异性带来的不确定性问题,依据各类重力观测经滤波处理后均表现为一类有限频谱带宽信号的特点,提出将地球外部重力异常泊松积分式的核函数表示为球谐级数展开式,并将其截断为与重力观测值频谱范围相一致的带限求和式,进而通过直接求导方法,推导得到一组与带限核函数相对应的重力异常高阶径向导数带限计算公式,同时对该组公式进行了实用性改化,并将其应用于重力异常向下延拓泰勒级数展开式计算。使用超高阶地球位模型EGM2008设计两个阶段的数值计算检验方案,分别对重力异常高阶径向偏导数带限模型及其泰勒级数展开向下延拓模型的计算精度进行了检核评估,表明新模型具有良好的可靠性和有效性,在解算稳定性和计算精度两个方面都优于其他同类模型。

关键词：重力向下延拓高阶径向导数带限模型封闭解析核函数球谐级数展开截断式泰勒级数展开

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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万宁市小海红树林生境适宜性评价及修复分析

生物安全学报（中英文） 2024年第2期33卷 154-160,208页

作者：薛飞王高丹杨帆王琰黄毅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 国家海洋局南海规划与环境研究院广东广州510310 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510610

【目的】定量分析评估复杂环境条件与红树林分布特征之间的交互作用,探索一定区域尺度上红树林生境适宜性及适生区空间分布格局。【方法】以万宁市小海为研究区,选取水文动力、水质底质、地形高程3个大类环境变量,通过层次分析法搭建评... 详细信息

【目的】定量分析评估复杂环境条件与红树林分布特征之间的交互作用,探索一定区域尺度上红树林生境适宜性及适生区空间分布格局。【方法】以万宁市小海为研究区,选取水文动力、水质底质、地形高程3个大类环境变量,通过层次分析法搭建评价结构模型,结合德尔菲法获得各指标权重,并将各环境指标经归一化处理后基于GIS技术获取小海红树林适生区的空间分布。【结果】影响小海红树林生长分布的主要环境变量为水深高程、潮位、潮差、盐度等因子;研究区港北口门附近区域红树林生境适宜性较高,面积约121.6 hm 2;西南侧及东南侧区域适宜性适中,面积约328.5 hm 2;南侧及中间部分区域适宜性较低,面积约137.2 hm 2。【结论】小海区域的气候、水质和水文动力条件均较适宜红树林存活、生长,相当一部分清退的养殖塘具备红树林种植修复的基本生态条件,但需进行生境改造,并依据生态位原理合理搭配红树物种,以期达到修复效果。

关键词：红树林层次分析法生境适宜性生态保护修复

台风期间盐沼消波效应的观测研究——以珠江口芒洲湿地为例

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广西科学 2024年第1期31卷 79-86页

作者：孙璐黄盛赵军鹏何薇周水华邓伟陈新平国家海洋局南海环境监测中心广东广州510300 海南南沙珊瑚礁生态系统国家野外科学观测研究站广东广州510300 国家海洋局南海预报中心广东广州510300 自然资源部海洋减灾中心北京100194

滨海盐沼可以减少风暴潮和台风浪的冲击,从而增强海岸抵御台风等自然灾害的能力,减少经济损失,在保护海岸和防灾减灾等方面起到重要作用。本研究利用2020年6月台风“鹦鹉”活动期间珠江口芒洲湿地的现场实测波浪数据来分析其消浪功能,... 详细信息

滨海盐沼可以减少风暴潮和台风浪的冲击,从而增强海岸抵御台风等自然灾害的能力,减少经济损失,在保护海岸和防灾减灾等方面起到重要作用。本研究利用2020年6月台风“鹦鹉”活动期间珠江口芒洲湿地的现场实测波浪数据来分析其消浪功能,以定量研究盐沼植被的消波效应。结果表明,台风“鹦鹉”期间,芒洲湿地测得风暴潮最大增水达0.43 m,漫滩时间大于6 h;实测波浪通过宽度100 m和230 m盐沼植被带的波高衰减率分别为90.5%和97.2%,植被减灾能力为优;根据波高衰减率经验公式的估算结果,波浪经过植被宽度100 m和200 m的波高衰减率分别为94.0%和97.0%,与实测结果基本一致。由于台风“鹦鹉”影响时间短、强度弱,现场测得水位均在1 m以下,而盐沼植被的平均株高约为2 m,植被冠顶未被淹没,因此可将植被看作透空式堤防,其茎叶的摩擦阻尼作用导致波能衰减;并且现场测得有效波高均在0.10 m以下,同时也未发生植被大量倒伏甚至茎秆断裂的情形,因此盐沼植被充分发挥了消波作用。综上,虽然芒洲盐沼面积仅为3.39 km 2,但是其消波效果仍然非常显著。

关键词：芒洲湿地台风“鹦鹉” 盐沼消浪减灾

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三维海籍：海域使用权立体分层设权案例分析

测绘地理信息 2024年

作者：应申王猛张文婷郭仁忠张翠萍贾后磊陈学业武汉大学资源与环境科学学院自然资源部南海生态中心深圳市规划和自然资源数据管理中心国家海洋局南海规划与环境研究院深圳大学智慧城市研究院

我国海域资源开发利用已从单一空间逐渐向多层立体转变，然而二维海籍管理无法明确海域三维竖向空间的权属状况，无法清晰地反映用海活动的三维权属界线和空间位置关系，也难以满足立体分层开发的海域空间管理需求。当前对海域使用权的... 详细信息

我国海域资源开发利用已从单一空间逐渐向多层立体转变，然而二维海籍管理无法明确海域三维竖向空间的权属状况，无法清晰地反映用海活动的三维权属界线和空间位置关系，也难以满足立体分层开发的海域空间管理需求。当前对海域使用权的研究主要集中在其法律性质、市场机制和分层界定理论上，缺少从实际案例的角度开展海域使用权立体分层设权研究。本文分析了海域使用权立体分层设权的必要性和可行性，提出基于海域空间和功能用途分层设立海域使用权的观点，并结合珠海大桥防撞建设项目与珠海隧道工程重叠用海和广东省深圳市深圳湾大桥权属空间划定进行案例分析。通过案例分析，海域使用权立体分层设权在用海活动的三维权属界线和空间位置关系的表达、在多司法体系管辖的背景下用海主体的明确，以及海域空间精细化再分层方面的具有重要作用，有助于解决海域权属纠纷，提高海域三维精细化管理水平。

关键词：三维海籍海域使用权海域立体分层海域空间权属重叠用海

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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

面向海域海岛监管全生命期的问题清单编码体系建设

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海洋信息技术与应用 2024年第1期39卷 17-23页

作者：王娜李晋纪大伟郭连杰魏秀兰杨帆高奕康国家海洋信息中心天津300171 国家海洋局南海规划与环境研究院广东广州510300 自然资源部海岛研究中心福建福州350400

海域海岛问题清单编码作为海域海岛监管档案唯一标识码,伴随着监管工作“发现、核查、处置”全生命周期。对监管发现的问题进行标准化编码并跟踪记录监管工作全过程,可帮助监管人员快速发现分辨问题、启动响应并开展后续处置,是监管全... 详细信息

海域海岛问题清单编码作为海域海岛监管档案唯一标识码,伴随着监管工作“发现、核查、处置”全生命周期。对监管发现的问题进行标准化编码并跟踪记录监管工作全过程,可帮助监管人员快速发现分辨问题、启动响应并开展后续处置,是监管全流程化管理的一种体现。本文结合海域海岛监管体制机制,梳理了监管业务流,划分了监管环节,从监管精细化角度提出了一种面向全生命周期监管的海域海岛问题清单编码体系,以编码贯通发现、核查和处置三大环节全流程应用场景,实现全业务“一码”关联、全过程“一码”管理。通过实践验证了该方法的有效性,该体系较原编码规则对监管各环节及结果反映更为直观、全面,可更好地应用于监管实践。

关键词：海洋监管海域海岛监管编码精细化监管

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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

热带岛屿流域水生态评价理论研究与实践——以海南岛为例

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3334-3341页

作者：王明阳王立成莫凌穆晓东马字伟王赛陈晓璐刘川王丽陈力可符有利王瑞仙海南省环境科学研究院海南海口570228 国家环境保护化学品生态效应与风险评估重点实验室海南基地海南海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

为系统科学评估海南流域的水生态现状,本研究以海南岛为例,进行了热带岛屿流域水生态评价理论研究和实践.研究基于相关成果和流域突出水生态问题,构建了水生生物､水生境､水环境和水资源共11项指标的评价体系,综合利用专家打分和层次分... 详细信息

为系统科学评估海南流域的水生态现状,本研究以海南岛为例,进行了热带岛屿流域水生态评价理论研究和实践.研究基于相关成果和流域突出水生态问题,构建了水生生物､水生境､水环境和水资源共11项指标的评价体系,综合利用专家打分和层次分析法计算了评价指标权重,并采用水生态环境质量综合评价指数(WEQI)对南渡江､昌化江和万泉河等海南岛典型流域开展水生态现状评价实践.结果表明:南渡江､昌化江和万泉河干流水生态为良好水平(63.77~71.57分),4座水库为一般水平(41.50~59.55分),水生生物是水生态提升的首要制约项,人为活动是水生态破坏的主要原因,水库还受生态需水量的限制.本研究构建的热带岛屿水生态评价体系可为当地水生态监测和评价提供科学依据.

关键词：热带岛屿流域水生态海南