海南人工岛对近岸环境影响遥感监测分析

论文摘要

为了响应“国际旅游岛”重大战略,带动沿海城市经济发展,海南省陆续在其环岛区域进行了一系列包括离岸人工岛在内的填海造陆工程。而填海造陆势必改变周围陆地和海洋的原有生态环境,从而可能引发各种生态问题。本文基于高分系列(GF)卫星影像和Landsat系列卫星影像对人工岛的施工过程进行监测,并评估人工岛施工过程对近岸陆地和海洋生态环境带来的影响。主要方法和结论如下:(1)基于23期高分(GF)卫星影像和10期Landsat系列卫星影像,通过面向对象分类的方法对南海明珠岛、海口湾灯塔酒店人工岛、如意岛、椰林湾海上休闲度假中心人工岛、南海度假村人工岛、潭门渔港人工岛、日月湾人工岛、凤凰岛、崖州渔港人工岛、海花岛和千禧酒店人工岛共11座人工岛的实际填海面积和新增人工岸线长度进行监测,动态监测人工岛的建筑施工过程。结果表明上述11个人工岛的实际用海面积和规划用海面积相符,实际填海面积共计1810.41ha,围填海共形成新的人工岸线120.97km。(2)基于21期Landsat卫星影像和9期高分(GF)影像,利用面向对象分类和波段比值相结合的方法,分别对椰林湾海上休闲度假中心人工岛、日月湾人岛、潭门渔港人工岛、凤凰岛和南海明珠岛附近砂质岸线的变化进行监测,并通过砂质岸线的变化得到泥沙淤积情况。通过几个具有代表性质的人工岛形成的冲淤状况进行分析,得出当只有具备合适的岛体宽度和离岸距离比、充分的水动力条件和沉积物来源时,人工岛会在沿岸陆岛间区域形成较为明显的泥沙淤积。(3)基于36期Landsat 8卫星影像和三亚湾叶绿素a浓度实测数据,构建了适用于海南近岸水体叶绿素a浓度的反演模型,重点对2013年以后开始施工建设的凤凰岛二期、海花岛、南海明珠岛二期和日月湾人工岛周围海域的叶绿素a浓度时空变化进行了分析。从时间角度分析,人工岛开始施工之后,靠近人工岛区域的水体叶绿素a浓度上升,填海工程完工后上升趋势会逐渐平缓。空间角度分析,靠近人工岛的区域水体叶绿素a浓度比远离人工岛区域的高,在人工岛填海期间,周边水体叶绿素a浓度变化趋势和远离人工岛水体变化趋势不同,人工岛施工期间造成的水体叶绿素a浓度升高影响范围有限,在距人工岛一定距离后,水体叶绿素a浓度变化和大洋水体叶绿素a浓度变化一致。这一结论反映了人工岛施工过程期间会造成周围海域水体叶绿素a浓度升高,但影响范围较小,没有扩大至远离人工岛区域,只是影响近岸的海水生态环境。综上,人工岛的填海造陆过程会对周围的陆海生态环境带来影响。人工岛的外形设计、分布位置、周围水动力条件和其附近砂质岸滩的面积变化具有密切的联系,人工岛施工还影响海洋生态环境稳定。因此,建设海岸带工程之前应充分做好对海岸带生态环境影响的预测,权衡生态健康和经济发展之间的利弊关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究的背景及意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 海岸线提取
•     1.2.2 水体叶绿素a浓度反演
•     1.2.3 近岸二类水体叶绿素a浓度反演
•   1.3 研究内容和技术路线
•   1.4 论文组织结构
•   1.5 本章小结
• 第二章 研究区与数据概况
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气候条件
•     2.1.3 海洋水文
•   2.2 数据源及数据介绍
•     2.2.1 数据源
•     2.2.2 数据介绍
•   2.3 数据预处理
•     2.3.1 高分数据预处理
•     2.3.2 Landsat数据预处理
•   2.4 本章小结
• 第三章 人工岛工程进度和岸线变化遥感监测
•   3.1 人工岸线提取
•   3.2 人工岛工程面积变化监测
•   3.3 本章小结
• 第四章 人工岛周围泥沙冲淤遥感监测分析
•   4.1 砂质岸线提取
•   4.2 人工岛泥沙淤积遥感监测
•     4.2.1 椰林湾海上休闲度假中心人工岛
•     4.2.2 日月湾人工岛岸滩监测
•     4.2.3 潭门渔港人工岛岸滩监测
•     4.2.4 凤凰岛岸滩监测
•     4.2.5 南海明珠岛岸滩监测
•   4.3 淤积状况对比分析
•   4.4 本章小结
• 第五章 人工岛周围叶绿素a浓度变化遥感监测分析
•   5.1 反演算法及精度验证
•     5.1.1 采样点分布和影像选择
•     5.1.2 Landsat8 敏感波段选择
•     5.1.3 反演模型建立
•     5.1.4 模型精度验证
•   5.2 叶绿素a浓度时空变化分析
•     5.2.1 凤凰岛
•     5.2.2 日月岛
•     5.2.3 南海明珠岛
•     5.2.4 海花岛
•   5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张云飞

导师: 况润元

关键词: 人工岛,面向对象分类,海岸线,泥沙淤积,叶绿素浓度反演

来源: 江西理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用

单位: 江西理工大学

分类号: X87;P756.8

总页数: 86

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