基于Sentinel-2A和GF-1B遥感数据的海岸带水产养殖识别方法比较          下载免费PDF全文

董迪  王跃  魏征  曾纪胜 《应用海洋学学报》2024,43(1):064-074

近海水产养殖为人类提供优质的动物蛋白,对海洋经济高质量发展具有重要意义。卫星遥感技术已被广泛用于海岸带水产养殖的监测,但目前相关的研究聚焦基于单一传感器卫星数据并使用单一信息提取算法而忽略与不同卫星传感器以及处理方法之间的比较。本研究以北莉岛东北部为研究区,基于多光谱Sentinel 2A卫星和高分一号B（GF 1B）卫星数据,分别使用自适应阈值法、支持向量机监督分类法以及多尺度分割面向对象分类法,开展海岸带人工水产养殖区的识别。研究表明,更高空间分辨率的GF 1B卫星对人工水产养殖水网密集区的提取正确率远优于Sentinel 2A卫星;基于高空间分辨率GF 1B卫星,多尺度分割面向对象分类法的正确率最高,为94.65%,优于支持向量机监督分类法的94.45%和自适应阈值法的84.62%;自适应阈值法更适用于中等空间分辨率卫星数据的水产养殖信息提取,其提取的水产养殖水面的面积与目视解译提取的面积差异小于4%。针对单个养殖池使用情况的业务化监测需使用高空间分辨率卫星数据,而大范围水产养殖面积的变化分析则可应用中等空间分辨率卫星数据。  相似文献   

The role of salinity in fluvio-deltaic morphodynamics: A long-term modelling study     

Zeng Zhou  Luying Chen  Jianfeng Tao  Zheng Gong  Leicheng Guo  Mick van der Wegen  Ian Townend  Changkuan Zhang 《地球表面变化过程与地形》2020,45(3):590-604

Salinity difference between terrestrial river discharge and oceanic tidal water plays a role in modifying the local flow field and, as a consequence, estuarine morphodynamics. Although widely recognized, recent numerical studies exploring the long-term morphological evolution of river-influenced estuaries with two-dimensional, depth-averaged models have mostly neglected salinity. Using a three-dimensional morphodynamic model, we aim to gain more insight into the effect of salinity on the morphodynamics of fluvio-deltaic systems. Model results indicate that the resultant estuarine morphology established after 600 years differs remarkably when a salinity gradient is included. A fan-shaped river-mouth delta exhibits less seaward expansion and is cut through by narrower channels when salinity is included. The inclusion of salinity tends to generate estuarine circulation, which favours landward sediment transport and hence limits the growth of the delta while enhancing the development of intertidal areas. The formation of deltaic channel–shoal patterns resulting from morphodynamic evolution tends to strengthen salinity stratification, which is characterized by an increased gradient Richardson number. The direction of the depth-averaged residual sediment transport over a tide may be opposite to the direction of residual velocity, indicating the significant influence of baroclinic effects on the net sediment transport direction (and hence morphological change). The effect of salinity on morphological evolution becomes less profound when the strength of tidal or fluvial forcing is dominant over the other. The effects of sediment type and flocculation, which are particularly important when salinity gradients are present, are also discussed. Overall, this study highlights that neglecting salinity to simulate long-term estuarine morphodynamics requires more careful justification, particularly when the environment is characterized by fine sediment types (favouring suspended transport), and relatively large river discharge and estuarine depth (favouring baroclinic effects). © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Assessing the relative contributions of the flood tide and the ebb tide to tidal channel network dynamics     

Liang Geng  Zheng Gong  Zeng Zhou  Stefano Lanzoni  Andrea D'Alpaos 《地球表面变化过程与地形》2020,45(1):237-250

Flood and ebb currents provide different contributions to the initiation and evolution of tidal channel networks, generating diverse network structures and channel cross-sections. In order to separate the effects of these contributions, a physical model of a sloping tidal-flat basin was set up in the laboratory. Depending on the degree of tidal asymmetry imposed offshore, either flood or ebb currents can be enhanced. The experimental results show that the ebb current has a higher capability to initiate and shape tidal networks than the flood current. Headward erosion is mainly induced by the ebb flow. The slightly inclined flat surface tends to reduce the energy of the flood current and to enhance the ebb current, thus prolonging the duration of morphodynamic activity as well as sediment motion. Overall, flood-dominated tides favour the formation of small-scale channel branches in the upper basin zone, while long lasting ebb-dominated tides result in more complex, wider and deeper tidal networks. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

强震作用下铁路隧道横通道交叉结构抗震措施研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

申玉生  陈政  周鹏发  罗宁宁  张熙  杨佳奇 《地震工程学报》2020,42(1):182-193

依托四川茂县跃龙门铁路隧道工程,以主线单线隧道与横通道正交结构为研究对象,通过ABAQUS建立有限元分析模型。选取El-Centro地震波数据,通过应用扩展有限元理论,对横通道与主隧道交叉结构在最不利地震条件下的裂损进行研究,并提出减震层结合柔性接头的抗震措施。研究分析得到:减震层结合柔性接头的设置减小并抑制了交叉结构隧道在强震作用下的开裂范围。柔性接头的设置阻止了纵向裂缝的扩展,在交叉口处中部设置环向柔性接头能完全阻止交叉部位拱顶的裂缝生成;在初期支护和二次衬砌之间设置减震层,给予衬砌更大变形空间,使二次衬砌不易受初期支护变形受力影响而开裂。  相似文献   

湖滨带芦苇恢复过程中沉积物氮赋存形态及含量变化:以巢湖为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

余居华  王乐豪  康得军  郑恭毅  郭宝玲  钟继承  郑祥洲  张玉树  蔡远松  丁洪 《湖泊科学》2021,33(5):1467-1477

水生植被对于维持水生态系统结构和功能稳定性具有举足轻重的作用,而重建水生植物被认为是污染湖泊生态修复的重要手段.氮素是水生态系统重要的限制性元素之一,根着挺水植物生长发育无疑将深刻地影响着沉积物氮的迁移转化过程,但水生植物不同生长阶段对沉积物氮的需求和植物代谢强度均不同,目前对挺水植物完整生长过程中沉积物氮组分及含量变化认识仍十分不足.本研究通过为期120d的沉积物柱芯培养和水槽模拟试验,探究巢湖芦苇恢复完整生长过程中沉积物总氮(TN)、无机氮(TIN)与可转化态氮(TF-N)的变化及其关键调控因子.结果表明,芦苇完整生长过程将持续激发沉积物氮活性,沉积物TIN与TF-N含量逐渐增加,而沉积物TN和非可转化态氮(NTF-N)含量显著降低.模拟试验期间,指数型增长的芦苇生物量提高了沉积物铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)含量,但亚硝态氮(NO_2~--N)含量却逐渐降低;与第0天相比,第120天沉积物离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化态氮(IMOF-N)和有机态及硫化物结合态氮(OSF-N)含量分别增加了 1.10、3.40、3.60和1.40倍,这主要受芦苇吸收利用、根系代谢强化根际沉积物氧化还原电势和改变pH微环境共同驱动.在第120天,沉积物NH_4~+-N和NO_3~--N含量急剧升高,分别是第90天的9.43和2.22倍,表明芦苇衰亡凋落过程将向沉积物释放大量的TIN,故需要综合采取湖泊物理—生态工程手段来有效管控芦苇枯落物,从而提升水生植被修复效果并构建长效稳态机制.  相似文献   

湖泊水体微生物四醚膜脂化合物研究进展     

李婧婧  杨欢  郑峰峰  高超  雷丽丹 《湖泊科学》2021,33(5):1334-1349

来源于微生物膜脂的甘油二烷基甘油四醚类(GDGTs)化合物是近年来被广泛用于古环境定量重建研究的化合物之一,究其原因在于此类化合物对环境响应敏感,特别是温度与pH值等,据此而建立的一系列GDGTs指标有效定量重建海洋、湖泊、泥炭以及土壤等不同沉积载体的环境信息.目前已在全球范围广泛开展湖泊沉积物GDGTs的研究工作,相继建立的全球以及不同区域尺度的湖泊沉积物GDGTs校正方程,已被用于湖泊古环境的定量重建研究,有效记载古湖泊环境变迁信息.相较之下,基于湖泊水体GDGTs的调查工作则起步较晚,但越来越多的研究显示,不同类型湖泊水体普遍贡献GDGTs,然而究竟此类水生来源GDGTs是否与陆源以及湖泊沉积物GDGTs具有类似的分布,以及他们对环境因素的响应如何,这都为湖泊古温度定量重建研究带来不确定性.基于此,本文总结这10年来湖泊水体GDGTs研究工作的进展,首先阐述湖泊水体不同来源(古菌以及细菌)GDGTs的分布情况,研究发现水体不同层位GDGTs浓度以及各组分之间存在差异,并且水深在不同湖泊对GDGTs浓度以及各组分相对比例的影响存在差异.此外还总结湖泊水体中古菌来源isoGDGTs以及细菌来源brGDGTs的生物来源,并进一步分析环境因素对不同深度水体GDGTs分布的影响,虽然温度依然是影响水体中GDGTs分布的首要因素之一,然而湖泊水深、温度以及水体中溶解氧浓度等因素存在着一定的耦合关系,这些因素往往协同作用于水体GDGTs,因此会为评估环境因素对水体GDGTs的影响带来难度.  相似文献   

微囊藻CO₂-浓缩机制基因型的动态变化及其对CO₂的竞争效应     

杜雨欣  郑保海  李佳欣  李玉鑫  黄立成  施军琼  吴忠兴 《湖泊科学》2023,35(5):1584-1593

由于具有高效的CO₂-浓缩机制,蓝藻在低CO₂浓度条件下具有竞争优势。然而,随着大气中CO₂浓度急剧增加,蓝藻CO₂-浓缩机制如何响应的研究较少。因此,本文以常见水华蓝藻——微囊藻为研究对象,通过对滇池微囊藻水华动态及不同CO₂-浓缩机制基因型进行监测,探讨蓝藻CO₂-浓缩机制基因的微进化特征及其动态变化。同时,设置高(0.08%)、中(0.04%)、低(0.02%)CO₂浓度(V/V)进一步揭示微囊藻不同CO₂-浓缩机制基因微进化对CO₂的竞争效应。结果表明:滇池无机碳浓度在4个采样点存在空间差异性,均呈现先降低后升高的趋势,并以HCO₃^-为主要无机碳存在形式。调查期间,东大河、观音山、洛龙河和生态所4个采样点的微囊藻均以sbtA基因型占绝对优势,相对丰度远高于bicA基因型。在不同水华时期,bicA基因型和sbtA基因型呈现相反的变化趋势,即从...  相似文献   

1988-2016年洞庭湖大型底栖动物群落变化及驱动因素分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王丑明  张屹  田琪  黄代中  高吉权  刘云志  龚正  陶世新  孟星亮 《湖泊科学》2021,33(1):218-231

洞庭湖是我国第二大淡水湖泊,其水文条件对湖泊湿地生态系统健康的维系发挥着不可替代的作用.近年来,水环境恶化日益威胁湖区水生态系统健康.然而,有关底栖动物水生态健康评价的研究仍然停留在物种群落结构方面,缺乏底栖动物群落功能对水污染响应的研究,尤其在较长时间尺度上.因而,本研究分析了19882016年近30 a来洞庭湖的水质和底栖动物群落数据,探寻底栖动物群落功能对水环境恶化的响应规律.结果表明,洞庭湖水体总氮浓度是威胁底栖动物物种和功能群落变动的主要因素.此外,不断恶化的水环境驱动底栖动物物种和功能群落结构改变,表现为敏感水生昆虫的比例下降,寡毛类、小型软体动物比例的上升,并伴随着体长为1.00~1.99 cm、背扁型、侧扁型、不移动等功能性状类别比例的下降.同时,水环境恶化降低物种丰富度、功能丰富度和劳氏二次熵多样性.基于距离的冗余分析结果显示,水体氮营养盐、重金属离子和有机污染物共同驱动底栖动物物种群落结构的变异,而营养盐类与无/有机污染物决定着其功能群落结构的变异.鉴于洞庭湖水质不断恶化的状况,本研究建议采取一系列措施,包括合理管控湖区周边废水直排入湖、取缔湖区内的非法采砂以及调控枯水季洞庭湖水位等.生物监测和评价方面,建议将底栖动物物种和功能群落一并纳入评价体系,且优先选用物种丰富度、功能丰富度和劳氏二次熵指数评估换水周期较短的大型浅水湖泊水质变化对底栖动物物种和功能多样性的影响.  相似文献   

水质较好湖泊环境保护的理论基础及中国实践     

郑丙辉  曹晶  王坤  储昭升  姜霞 《湖泊科学》2022,34(3):699-710

目前,我国湖泊富营养化及蓝藻水华问题十分突出,国家高度重视湖泊的生态环境保护.自“九五”以来,国家就投入太湖、巢湖、滇池“老三湖”等重污染湖泊的治理,但成本巨大,且历经近30年才初见成效.按照湖泊污染程度,湖泊治理与保护可分为“污染治理型”“防治结合型”“生态保育型”3大类.“老三湖”的治理是典型的“先污染、后治理”的模式,水质较好湖泊主要属于生态保育型湖泊,因此,“老三湖”治理模式不适用于水质较好湖泊的保护.本文系统总结了我国水质较好湖泊优先保护理念的形成和水质较好湖泊专项实施的历程.根据水质较好湖泊的特点,及其生态系统退化与修复的一般过程,提出了水质较好湖泊保护的基本思路.从热力学角度,阐明了氮磷营养盐输入湖泊生态系统中是熵增过程,也是湖泊生态系统退化的根本原因,湖泊氮磷污染负荷源头控制是关键.湖泊流域生态安全格局是确保湖泊生态系统健康的基础,从景观生态学角度,阐明了优化湖泊流域水土资源利用、优化发展模式是减轻湖泊环境压力的重要途径.在浅水湖泊生态系统,以沉水植物占优势的“清水态”和以浮游植物占优势的“浊水态”转换过程不是沿着同一条途径,存在上临界阈值和下临界阈值,水生态修复过程表现出一种迟滞的现象.从湖泊水生态系统稳态转换理论角度,阐明了湖泊生态修复工程应在湖泊生态系统发生退化转变之前实施,才能获得较高的环境效益.通过国家财政专项对81个水质较好湖泊的支持,既能促进湖泊流域经济社会发展,又能确保湖泊水环境质量变好,湖泊水生态系统逐步改善.建议加强不同类型湖泊保护模式的总结,深入对水质较好湖泊生态系统演替理论和保护技术研究,支撑国家系统开展水质较好湖泊保护.  相似文献   

柴达木盆地西部更新统砂砾型深层卤水钾矿成矿模式与找矿方向探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

李洪普  侯献华  郑绵平  樊馥  刘溪溪  王淑丽 《湖泊科学》2022,34(3):1043-1054

通过对柴达木盆地西部大浪滩-黑北凹地、察汗斯拉图凹地、昆特依凹地和马海凹地发现的新类型砂砾型深层卤水钾盐矿床进行卤水化学成份和微量元素系统测试和分析、相关同位素测试,经综合分析和研究后认为,砂砾型深层卤水钾盐矿床为溶滤-沉积成因类型,其形成受第四纪砂砾层和古近纪以来古岩盐层的控制.其成矿模式为:盆地西部从始新世至上新世...  相似文献