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《江西理工大学》 2018年
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近35年长江口潮滩演变遥感研究

袁爽  
【摘要】:长江口潮滩位于海陆交界过渡地带,具有极高的初级生产力与独特的生态系统,为长江口区域资源的重要组成部分。长江口潮滩湿地丰富的生物种类与强大功能的生态系统,使其在区域生态体系发展中发挥着不可忽视的作用。在这种背景下,展开长江口潮滩、植被及潮沟等方面的综合研究对维护长江口潮滩的稳定性有着重要的指导意义。本文着眼于长江口潮滩淤积变化,滩涂优势植被及潮沟系统发育等方面综合开展对近35年来长江口潮滩变化规律遥感监测研究,这便于更加深入了解长江口潮滩的时空变化。这不仅有利于探索长江口潮滩演变因素和预测潮滩发育方向,对今后长江口潮滩生态发展规划与管理,维护整个湿地生态系统的稳定性,确保湿地资源的可持续开发都有着重要意义。本文将长江口崇明东滩和九段沙两处典型潮滩湿地作为研究对象,对长江口潮滩1984~2017年间的时空演变规律进行了探索,为以后更加高效地保护和利用长江口潮滩资源提供理论依据。本文以九段沙与崇明东滩为重点研究对象,利用1984年~2017年间7个年份组的多时相的landsat系列遥感影像,从长江口潮滩面积演变;互花米草、海三棱藨草和芦苇三种潮滩优势植物时空分布格局变化;长江口潮沟系统发育等方面着手,综合全面展开长江口潮滩变化监测分析研究。根据本文的主要研究成果,得到以下重要结论:(1)本文首次将面向对象多尺度分割方法运用到潮沟系统提取当中,通过多波段数据全局域分割和NDWI局部迭代分割达到最佳的潮沟提取分割效果,之后设置规则集提取长江口潮沟系统;运用此方法提取潮沟系统在精确度、效率及适用性等方面,与传统的基于像元的提取方法有明显优势,不仅利用像元的光谱特性,还进一步的使用了局部对象的纹理和空间形态等更多的特性,确保了长江口潮沟信息的提取精度。(2)利用归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)、缨帽变换的前三个分量(KT1,KT2,KT3)及三波段比值植被指数(TRVI)与遥感影像的原始波段进行波段组合,生成新的合成图像,以达到对图像信息增强的效果,然后利用决策树分类方法提取长江口芦苇、互花米草及海三棱藨草这三种优势植被种群,且分类效果较好,潮滩植被分类精度为93.31%。(3)九段沙沙洲经近35年的发育,滩面上发育着长江口最为成熟密集的潮沟系统,散布在九段沙不同滩体上的潮沟系统发育程度有所不同,总的来说下沙沙体潮沟系统最为密集发达,中沙与上沙潮沟相对疏散窄短,在潮汐作用下随着潮滩发育九段沙潮沟交互成长,至今已经发育为繁复的潮沟系统网络。(4)随着新生潮滩形成及水动力变化,九段沙潮滩最先出现海三棱藨草群落,然后为芦苇群落。由四级潮沟支流向一级潮沟区域趋近过程中,潮滩优势植被逐步变成以芦苇为主。互花米草群落分布跨度最宽泛,有很强的生态适应能力,主要生长在中沙与下沙,在不同级潮沟区域均可见,主要分布于九段沙高潮带,也向潮间带新生潮沟区域的海三棱藨草群落中入侵。(5)1984~2017年来,崇明东滩自然淤积滩涂不断的向海扩张,人类围垦筑堤造成堤外潮滩植被面积呈现出阶段性减小趋势。从其淤涨方向上看东滩临海部位不断向东南方向偏移。东滩北侧发育方向显著向北扩张,潮滩植被在崇明东滩的发育向外延伸的进程中起着不可忽视的作用,东滩东部临近东海部位与东滩北侧生长着大量湿地植被,它们不仅可以缓冲潮汐流速,抵消海浪冲击,使浮游在潮滩附近的悬浮泥沙沉积促进新生滩地的形成,随着潮滩的发育扩张又为潮滩植被提供了新的生长环境,与此同时湿地植被也消弱了潮流对滩地的侵蚀作用,具有一定的保护海岸的功能。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:P748;P715.7

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