海岸带遥感评估 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《海岸带遥感评估》针对海岸带独特的地表形态、结构、格局和过程，融合高分辨率遥感的技术特点，创建海岸带遥感独特的调查、分析与评估方法，旨在打通海岸带与遥感的学科壁垒，使海岸带与遥感融合并重，相互不可或缺，以区别于遥感技术在海岸带中的应用或利用遥感技术的海岸带分析等一主一附的技术方法路线。《海岸带遥感评估》分海岸带遥感调查、海岸带遥感分析和海岸带遥感评估模型三篇。海岸带遥感调查篇探讨海岸带遥感的分类体系、信息提取和制图方法；海岸带遥感分析篇则以我国大陆海岸30年变化为核心，探讨海岸带遥感分析中的典型形态特征分析方法和要素组成特征分析方法；海岸带遥感评估篇则创建海岸带遥感评估物理模型，探究海岸带与人力的相互作用及其累积效应与过程。

目录

《地球观测与导航技术丛书》出版说明
前言
第1章 绪论
1.1 海岸带与海岸线
1.1.1 海岸带及其岸线
1.1.2 中国海岸及岸线
1.1.3 中国海岸开发利用
1.2 海岸带遥感
1.2.1 海岸带遥感信息源
1.2.2 海岸带信息提取
1.2.3 海岸带遥感应用
1.3 海岸带开发利用评估
1.3.1 研究发展
1.3.2 评估模型
1.4 海岸带生态服务评价
1.4.1 海岸带生态服务功能
1.4.2 海岸带生态系统面临的问题
1.4.3 海岸带生态服务评估研究
1.5 海岸带遥感评估
1.5.1 海岸带遥感评估当前研究
1.5.2 海岸带遥感评估研究趋势
1.5.3 海岸带遥感评估意义

第一篇 海岸带遥感调查
第2章 海岸带遥感分类
2.1 海岸利用类型遥感分类
2.2 海岸带湿地类型遥感分类
2.3 海岸带植被类型遥感分类
2.4 围填海类型遥感分类
2.5 海岸带地貌类型分类
2.6 海岸线类型分类
2.7 岛礁类型分类

第3章 海岸带遥感解译与制图
3.1 解译方法选择
3.2 解译尺度确定
3.3 底图制作原则
3.4 土地利用遥感信息提取
3.5 地貌信息提取
3.6 其他专题提取
3.7 遥感解译质量控制
3.8 海岸带专题制图
附录3.1 土地利用类型解译标志
附录3.2 地貌类型解译标志
附录3.3 土地利用野外调查表样例
附录3.4 地貌野外调查表样例

第二篇 海岸带遥感分析
第4章 中国大陆岸线及其30年巨变
4.1 岸线长度及其尺度效应
4.1.1 岸线长度与尺度
4.1.2 岸线分形分析
4.2 大陆岸线类型及时间变化
4.2.1 岸线类型空间分布
4.2.2 各构造岸段类型构成及变化
4.2.3 各行政区海岸线类型构成特征
4.3 海岸线的空间平移与利用
4.3.1 海岸线空间平移的计量方法
4.3.2 岸线空间摆动及利用变化
4.3.3 我国大陆海岸开发方式转变分析
4.4 典型岸段历史变迁与近期变动
4.4.1 珠江口段大陆海岸线时空变化分析
4.4.2 杭州湾-长江口段大陆海岸线时空变化分析
4.4.3 吕四-海州湾段大陆海岸线时空变化分析
4.4.4 潍河口-滦河口段大陆海岸线时空变化分析
4.4.5 葫芦岛港-辽河口段大陆海岸线时空变化分析
4.4.6 典型岸段30年空间利用比较

第5章 渤海岸线改变与湿地变迁
5.1 环渤海岸线及湿地变迁
5.1.1 渤海岸线变迁
5.1.2 渤海湿地变化
5.2 天津滨海新区
5.2.1 天津新区岸线变迁
5.2.2 天津新区湿地的时空变化分析
5.3 曹妃甸工业区
5.3.1 曹妃甸岸线变迁
5.3.2 曹妃甸湿地时空变化分析
5.4 锦州湾工业区
5.4.1 锦州湾岸线变迁
5.4.2 锦州湾湿地时空变化
5.5 营口工业区
5.5.1 营口工业区岸线变迁
5.5.2 营口工业区湿地的时空变化分析
5.6 长兴岛工业区
5.6.1 长兴岛岸线变迁
5.6.2 长兴岛湿地时空变化分析
5.7 黄河口
5.7.1 黄河口岸线变迁
5.7.2 黄河口湿地的时空变化分析

第三篇 海岸带遥感评估模型
第6章 海岸利用适宜性和向量差强度评价
6.1 海岸利用强度适宜度模型
6.1.1 基本原理
6.1.2 环境条件分级
6.1.3 模型分解
6.2 海岸利用适宜性评价
6.2.1 多源多期数据一致化
6.2.2 各时期岸带利用适宜度评价
6.2.3 结果分析
6.3 海岸利用强度向量差模型
6.3.1 属性空间的确定
6.3.2 属性空间维的选取
6.3.3 模型参数的获取
6.4 海岸利用强度向量差评价
6.4.1 缓冲区分析
6.4.2 向量差模型评价
6.4.3 结果分析
6.5 传统方法与向量差模型的比较分析
6.5.1 传统土地利用格局与过程评价模型
6.5.2 传统评价结果与分析
6.5.3 传统模型与向量差模型的比较

第7章 海岸开发强度冲量模型
7.1 利用强度冲量模型
7.1.1 冲量模型构建
7.1.2 岸带结构分层评价
7.1.3 强度综合评价
7.2 大亚湾开发强度评价
7.2.1 大亚湾基本概况与数据
7.2.2 大亚湾结构要素时空变化
7.2.3 大亚湾结构要素开发强度评价
7.2.4 大亚湾开发强度综合评价
7.3 柘林湾开发强度评价
7.3.1 柘林湾基本概况与数据
7.3.2 柘林湾结构要素时空变化
7.3.3 柘林湾各结构要素开发强度评价
7.3.4 柘林湾开发强度综合评价
7.4 评价结果验证及对比分析
7.4.1 利用类型对开发强度的影响
7.4.2 形态特征对开发强度的影响
7.4.3 动力特征对开发强度的影响
7.4.4 地貌对开发强度的影响

第8章 海岸生态系统时空差异服务评价与预测
8.1 评价模型的构建与指标确定
8.1.1 基于时空差异的评价模型构建
8.1.2 指标选取及计算
8.1.3 指标权重的确定
8.2 研究区选取及概况
8.2.1 研究区自然概况
8.2.2 研究区社会经济概况
8.2.3 研究区生态环境状况
8.3 生态系统服务价值评价结果与分析
8.3.1 海岸带生态系统服务评价当量表
8.3.2 生态系统服务价值空间分布特征
8.3.3 生态系统服务价值变化特征分析
8.4 围填海活动生态服务价值损失分析
8.5 海岸带生态系统服务压力评价
8.6 海岸开发利用及生态价值预测模拟
8.6.1 模型构建及参数设定
8.6.2 模型有效性及精度
8.6.3 生态价值预测分析
参考文献

精彩书摘

　　《海岸带遥感评估》：
　　第1章 绪论
　　对海岸带监测与提供信息服务已成为人类社会可持续发展的重要技术条件，是世界各国提高综合影响力和争夺长远战略优势的新领域。本书针对海岸带这一物理空间采用卫星遥感手段对其进行监测和回顾，对其空间资源、景观环境和生态服务进行现状或过程的评估，力图为海岸带研究、开发和管理提供技术方法、评估手段和对比背景参考。
　　1.1 海岸带与海岸线
　　本节首先探讨海岸带的定义及意义，不同以往，本书将海岸线从海岸带中单独列出，其原因在于海岸线是海岸带的基础要素之一，它不仅是海陆的分界线，还承载着丰富的环境信息，在实际操作中，海岸线的改变在海岸带中最为显著、最容易测量，在一定意义上也是海岸变化的重要空间位置指标、景观变化指标和生态环境变化指标，对海陆性质、沿海滩涂、湿地生态系统及近岸海洋环境有着重要的指示作用。在本节中同时对我国海岸的问题进行初步的探讨。
　　1.1.1海岸带及其岸线
　　海岸带是位于陆地与海洋过渡区域的一个狭长带状区域，既包含受陆地影响的海洋，也包括受海洋影响的陆地。一般可从狭义和广义两方面理解。狭义的海岸带是指海洋向陆地的过渡地带，包括3个部分：①潮上带：高潮线以上狭窄的陆上地带，它的陆向界线是波浪作用的上限，大部分时间裸露于海水面之上，仅在特大高潮或暴风浪时才被淹没；②潮间带：平均高潮线与平均低潮线之间的区域，高潮时淹没，低潮时出露的交替地带；③水下岸坡：低潮线以下直至波浪有效作用于海底的下限地带。广义的海岸带则是指以海岸线为基准向海陆两个方向辐射扩散的广阔地带，包括沿海平原、河口三角洲、浅海大陆架，一直延伸到大陆架边缘的地带。
　　海岸带地处海洋、陆地、大气3种介质相互交接、相互作用的地带，海岸线则是3类介质的交汇线。3种介质不同性质使得海岸带成为能量和物质的重要集散地带，其中各种过程（包括物理过程、化学过程、生物过程和地质构造等）耦合多变，演变机制复杂多样，导致海岸带成为响应全球变化最迅速的区域，也是生态环境最敏感、最脆弱的地带。
　　海陆过渡区域的定义决定了海岸带的确切范围没有统一的界定标准。关于海岸带定义的较早版本是1919年JohnsonDW提出，是指高潮线以外的陆地部分海岸。20世纪50～80年代海岸线的界定通常包括水上和水下两个部分。1980～1995年我国在全国海岸带滩涂资源综合调查中使用的海岸带范围是向陆地延伸10km，向海延伸15km。
　　1993年开始，IGBP将海岸带海陆交互作用单独列为其核心计划之一。该计划将海岸带定义为，从近岸平原一直延伸到大陆架边缘，反映出陆地�埠Ｑ笙嗷プ饔玫牡卮�。海陆交互作用计划提出的海岸带概念使得海岸带的范围比过去更加明确而且范围也有所拓宽，即向陆到200m等高线，向海是大陆架的边坡，大致与200m等深线相一致。
　　1996年陈述彭先生对海岸带提出了两点认识：第一，海岸带是以海岸为基线向海陆两方面辐射、扩散。其辐射程度、广度是不一样的，是逐渐减弱、逐渐模糊的。第二，从地球系统科学来说，海岸带是陆地系统与海洋系统的结合部。
　　虽然从科学的角度来看用指定距离的方法来定义海岸带范围缺乏理论基础，然而从操作的角度而言却是必要的。“我国近海海洋综合调查与评价专项”（908专项）的海岛海岸带卫星遥感调查与研究工作把海岸带研究范围规定为“以海岸线为基线，向陆延伸5km（在不同的地方可以适当调整），向海延伸至平均大潮低潮线外1km”。
　　考虑到遥感成像机理和人类活动最激烈区域等因素，本书后面章节的海岸带遥感分析与评估工作将更接近于狭义定义，同时考虑到当前或过去30年我国海岸带的变化过程，重点聚焦在海岸带中的海岸线及岸线向陆一侧。
　　海岸线是划分国家领土和海洋专属经济区的基准，海岸线对维护海洋权益有着重要的意义。我们国家对海岸线的位置有明确的规定。中华人民共和国国家标准《海洋学术语——海洋地质学》（GB/T18190—2000）对海岸线的定义为“在我国系指多年大潮平均高潮位时海陆分界线”。国家海洋局908专项办公室编写的《海岛海岸带卫星遥感调查技术规程》中规定：平均大潮高潮时水陆分界的痕迹线。因受海陆相互作用、河流淤积、人为开发等诸多因素的综合影响，海岸线呈现出显著的动态性。
　　海岸线是地形图和海图的基础要素，也是衔接地形图和海图的重要纽带。目前，我国海岸带地区的测绘工作由于受到诸多主客观因素的制约，在测量同一海岸带地区陆地地形图和海图时应用的方法和技术不同，获取的地图要素有别，采用的标准规范不统一。因此，海陆之间的成图差异较大，往往在位置性质、要素表达等方面具有冲突，导致海岸带的管理和研究标准不统一，甚至产生混乱。可见，利用遥感技术监测海岸线变化，是更新地图要素、实现海图与地形图无缝拼接的重要依据。
　　岸线是一个时空高度动态的界面或实体，受海陆过程、相对海平面变化、泥沙运动、气候变化及人类活动等因素的影响，处于变化中，机制也较为复杂。例如，海岸线变化既有海洋动力导致海岸冲蚀、磨蚀和溶蚀，造成岸线向陆一侧后退，也有河口冲淤或围海造地所导致的岸线向海一侧推进。通常，在某一时期海岸线动态变化往往受某一主要因素控制及其他多种因素的综合影响。以下从自然因素和人为因素来分析。
　　自然因素包括地壳运动，气候变化，入海河流输沙，海平面变化，波浪、潮流、潮汐和风暴潮作用等。其中，海岸线的变化受到入海河流中泥沙的影响，当河流将大量泥沙带入海洋时，因流速变缓、泥沙沉积，岸线变化表现为河口向海淤涨。影响海岸变化的各自然因素简要介绍如下：
　　（1）构造与冰期：地质构造和地壳运动奠定了地球表面的整体形态特征，同时也是海岸发育和演化的基础。在第四纪时期，冰期和间冰期的更迭，引起大幅度的海面升降变动，大幅度的海侵和海退，形成了不同的海岸阶段。距今7000～6000年前，海面上升到与现代海面相近的高度，从而形成了现代海岸形态框架。
　　（2）海浪作用：海浪在塑造海岸中是最直接、最活跃的动力因素，形成海蚀崖、海蚀洞、海蚀平台和岩滩等典型海浪作用地貌。海浪具有的巨大能量，也对海岸建筑物产生重大影响，如堤坝溃塌等。同时，海浪在近岸物质搬运和堆积方面也起重要作用。
　　（3）近岸流作用：斜向入射的波浪逼近海岸时，在破波带内产生平行于海岸的沿岸波流。海水流动所产生的泥沙运动，形成一系列海滨堆积地貌。近岸流对砂砾质海岸变化塑造能力显著，通常表现为沙嘴、沙坝和沙洲的动态变化。
　　（4）潮汐作用：潮汐引起的海水周期性升降运动以及随之产生的海水水平方向运动，对塑造海岸有重要影响。不同岸段潮差有较大差别，潮差大小直接影响海水动力所能作用到的范围。尤其是对细颗粒物质组成的淤泥质和砂砾质海岸，潮流是泥沙运移的主要营力。
　　（5）生物作用：在热带和亚热带生物作用较为明显。我国生物岸线在广东、广西和海南海岸分布较为广泛。在海湾、河口潮滩上，往往形成平静、隐蔽的红树林海岸环境，利于细颗粒物质迅速堆积。在珊瑚和珊瑚礁发育地区，构成珊瑚礁堆积海岸。
　　（6）气候因素：在不同气候带，因温度、降水、蒸发、风等因素不同，风化作用的表现有所差异，进而影响到海岸的发育演化，并使海岸发育具有一定的地带性，如近岸发育的沙坡式沙丘。台风是影响中国的重要高影响天气系统之一。台风带来的大风和强降水灾害也会造成海岸线较大规模的变化，如台风形成的大浪对海岸自然形态和人工形态的重新塑造等。
　　人类从事生产和开发活动也会引发海岸变化。人为因素改变海岸形态有两种方式，一种方式为直接开发海岸，如围填滩涂用于养殖、种植、港口码头建设及城镇建设等；另一种是在入海河流上游修建水利设施，改变入海河流搬运泥沙过程，而引起海岸沉积动态变化，间接影响海岸变化。前者往往能够在短期内较大程度地改变海岸形态，极大程度地干扰近岸生境。后者则造成海岸后退、海水侵入和入海河口土地盐渍化等。事实上，沿岸的人为活动或人工建筑也会间接影响海岸形态，如吹填海工程或围填的堤坝、养殖筏等会改变沉积方向和过程。此外，海滩养护可以减缓海滩的侵蚀，维护海滩的稳定性，如美国在东部海岸进行了上百年的大规模海滩养护工作，降低了大西洋飓风带来的海岸带风暴灾害，改善了美国东部海岸环境。总之，河流水利工程、拦河筑坝、蓄水放水制度、围海造地、建设港口、采挖珊瑚礁和砂石、砍伐红树林等均会引起海岸形态、结构、水文、动力等条件的变化，直接或间接地造成海岸线及其服务功能的变化。
　　总体上，海岸线的自然变化是缓慢的，往往需要很长的历史时期。若某一海岸长期以侵蚀作用为主，海岸线就会表现为向陆地后退，相反长期以堆积作用为主的岸线则会向海域推进。同时，海岸线在短期内也表现出相对稳定状态，只有在人类开发活动影响下才会发生大规模变化。
　　1.1.2中国海岸及岸线
　　中国海岸具有许多独特的自然现象值得研究和探讨。更为迫切的是，30年来，经济飞速发展，人口日益向海岸带地区集中，陆域国土13%的沿海经济带，创造全国60%左右的国民经济产值。庞大的人口和经济总量给海岸带地区带来了前所未有的繁荣与压力，部分过度开发区大量自然景观消失，自然灾害频发，人员与财产损失巨大。在新的历史时期下，如何保证海岸带经济的可持续发展，改善海岸带中人与自然关系，协调自然、社会和生态的关系，已成为构建美好和谐社会的重要前提，也是中国梦实现的重要基础。
　　改革开放以来，依托于海岸的地理空间区位和高生产力，在国家发展外向型经济的总体部署下，在外商或外资进入中国的第一前沿，海岸带区域发展成为我国最具经济活力和竞争能力的区域，成为我国经济发展程度最高、人口最密集、资源开发利用最频繁的区域，成为陆域经济区核心和外海通道，成为海洋经济区的核心和海洋开发活动的坚实基地，对我国国防、经济与社会可持续发展至关重要。
　　面对我国人口增长、经济发展迅速，海岸带土地资源短缺成为迫切问题，围填开发海岸，实现土地资源扩张成为解决海岸带土地资源紧张局面见效最快的方式。与此同时，海岸资源利用的范围和规模迅速扩大，给海岸资源环境和海岸生态环境带来巨大压力。我国新一轮的海岸开发活动正在展开，过度追求经济利益，牺牲生态效益来换取经济效益的现象频发。因此，海岸带资源可持续利用任务的迫切性和重要性日益凸显出来。
　　我国海岸带纵跨38个纬度，沿岸濒临渤海、黄海、东海和南海4个海区。大陆岸线北起中朝边境的鸭绿江口，南至中越边境的北仑河口。从北往南有辽宁省、河北省、天津市、山东省、江苏省、上海市、浙江省、福建省、台湾岛、广东省、广西壮族自治区和海南省及香港特别行政区和澳门特别行政区，其中广东省大陆岸线最长（图1.1）。
　　图1.1我国大陆海岸线分布图
　　我国海岸线曲折多湾、岛屿众多，其形态受板块、褶皱及水文动力等影响。太平洋板块、欧亚板块和印度洋板块运动是我国海岛海岸带地貌形成的内应力；海平面升降、河流塑造、海洋侵蚀、大气作用和人类开发活动是我国海岸带地貌形成的外应力。海岸带地貌类型丰富多样，自然地貌分布有山地、丘陵、台地、平原、河流、湖泊、潟湖、潮滩、岩滩、礁坪、水下三角洲、水下浅滩等；人工地貌主要有港口、盐田、养殖池塘和水库等。
　　我国海岸带在构造上从北向南表现为隆起—沉降带交替的格局，即燕山隆起带、辽河平原�不�北平原沉降带、辽东半岛�采蕉�半岛隆起带、苏北�埠贾萃宄两荡�及浙闽粤桂隆起带（图1.1）。隆起带多岬湾，岸线曲折，沉降带多滩涂，岸线平直。
　　综合海岸线成因和物质组成，我国海岸线可分为自然岸线和人工岸线两个大类，其中自然岸线包括基岩岸线、砂砾质岸线、淤泥质岸线、生物岸线；人工岸线主要包括码头、堤坝及道路等人工构筑物形成的岸线。
　　当前我国岸线中人工岸线的长度已经超过自然岸线。基岩海岸开发不易，同时具有较好的自然风光，被工农业利用的概率小些，其次是砂质岸线，因具有很高的旅游休闲价值，被工农业生产利用的概率也较小。
　　……

前言/序言

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