近70年中國大陸岸線變化的時(shí)空特征分析
本文選題:岸線利用方式結(jié)構(gòu) + 岸線分形; 參考:《中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所》2016年博士論文
【摘要】:全球氣候變暖、海平面上升與日益強(qiáng)烈的人類活動(dòng)的綜合作用,導(dǎo)致全球海岸帶區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境、景觀格局等發(fā)生劇烈變化,這些變化反過來又直接或間接影響著人類社會(huì)的生產(chǎn)與生活質(zhì)量,因此受到越來越多學(xué)者、管理者與決策者的關(guān)注。海岸線的位置、走向、形態(tài)、利用方式等的時(shí)空演變不僅是海岸帶景觀變化的直觀表現(xiàn),也是區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與政策導(dǎo)向等因素相互博弈的外在體現(xiàn)。因此,對于海岸線時(shí)空變化的研究,有助于海岸帶環(huán)境過程及其變化機(jī)理的了解,是有效保護(hù)岸線資源、科學(xué)治理與管理海岸帶環(huán)境與生態(tài)、海岸帶經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的前提與基礎(chǔ)。本研究基于遙感影像與地形圖資料提取1940s、1960s、1990年、2000年、2010年與2014年六個(gè)時(shí)相的中國大陸岸線數(shù)據(jù),在根據(jù)利用方式進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上開展一系列研究。2010-2013年,作者所在課題組開展了覆蓋整個(gè)中國大陸海岸帶的野外考察,共采集GPS控制點(diǎn)578個(gè),基于這些控制點(diǎn)對六個(gè)時(shí)相的岸線數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評估與質(zhì)量控制。針對近70年來大陸岸線的時(shí)空變化特征,作者首先從海岸類型的空間分布、岸線利用方式結(jié)構(gòu)、岸線分形特征、海岸帶陸海格局等角度出發(fā),揭示近70年來中國大陸岸線變化的基本特征;然后利用基于剖面計(jì)算的端點(diǎn)速率、線性回歸速率與加權(quán)線性回歸速率分析近70年來大陸岸線位置的變化趨勢、不穩(wěn)定性等特征;另外,參照土地利用程度綜合指數(shù)與土地類型多樣性指數(shù)的概念與計(jì)算方法,構(gòu)建岸線利用程度綜合指數(shù)與岸線類型多樣性指數(shù),多尺度分析大陸岸線開發(fā)利用程度的時(shí)空變化特征與區(qū)域岸線類型的多樣性;最后聚焦9個(gè)典型區(qū)域,獲取大陸岸線變化特征中具有代表性或較為特殊的區(qū)域細(xì)節(jié)。全文主要結(jié)論如下:1)近70年來,中國大陸自然岸線比例持續(xù)下降,至2014年已不足33%;人類活動(dòng)成為岸線變化的主要影響因素,其空間規(guī)模、影響區(qū)域呈擴(kuò)大化發(fā)展,強(qiáng)度持續(xù)增加,類型趨于多樣化、人工化、均衡化與經(jīng)濟(jì)利益化;特別是2010年以來,人類活動(dòng)的強(qiáng)度尤為劇烈。2)在1940s至2014年近70年的長時(shí)間尺度里,空間子單元除海州灣岸段以處于后退趨勢的岸線為主外,其余均以處于擴(kuò)張趨勢的岸線為主,擴(kuò)張活動(dòng)主要分布于大規(guī)模連續(xù)的淤泥質(zhì)海岸;近年來中國大陸海岸的后退趨勢雖然因人類活動(dòng)的影響而顯著減弱,但各單元仍有規(guī)?杀孀R的處于后退趨勢的岸段,后退形式主要表現(xiàn)為砂礫質(zhì)海岸的侵蝕后退過程。3)岸線利用方式的結(jié)構(gòu)、岸線類型多樣性、岸線分形以及海陸空間格局變化均表現(xiàn)出顯著的空間差異性;受地形地貌影響,在杭州灣以北海岸,人口及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)沿海岸成面狀分布,而在以南海岸則主要集中分布于大型河口三角洲地區(qū),因此,岸線整體的位移速度、不穩(wěn)定性、開發(fā)利用強(qiáng)度均呈現(xiàn)為北高南低的南北差異性格局。4)岸線的變化特征具有顯著的時(shí)間階段性與空間差異性:1990年以前,不穩(wěn)定岸線的規(guī)模較大但擴(kuò)張幅度與速度普遍不高,之后,岸線擴(kuò)張幅度與速度持續(xù)增加,2010-2014年,岸線擴(kuò)張幅度與速度最為顯著;1990年以前,杭州灣以北岸線開發(fā)利用程度差異較顯著,以南海岸差異則并不明顯,而1990年以后,北方差異顯著減小,南方差異則呈擴(kuò)大趨勢;南方重點(diǎn)海岸帶開發(fā)區(qū)域的開發(fā)熱度主要發(fā)生于1990年以前,特別是1960s-1990年間,1990年后,開發(fā)熱度始終不如北方地區(qū)。5)1960s之前,海岸帶變化的影響因素以自然過程或自然因素為主,海岸變化以自然狀態(tài)淤長或侵蝕過程為主,較大規(guī)模的岸線擴(kuò)張主要表現(xiàn)為河口岸線的自然淤長,但1960s以后,特別是1990年以后,人力作用逐漸增加并逐漸超過自然力的作用成為影響岸線變化的主導(dǎo)因素,海岸變化的形式則變成以養(yǎng)殖、港口碼頭、圍填土地等人類活動(dòng)的擴(kuò)張為主。6)2010年以前,中國大陸海岸帶開發(fā)活動(dòng)的沿岸延展規(guī)模、垂直海岸的移動(dòng)速率與幅度存在地區(qū)差異,即各地的開發(fā)熱潮具有時(shí)間差異性;但2010-2014年間普遍具有以下特點(diǎn):處于動(dòng)態(tài)變化中的岸線雖然所占比例較小,但向海移動(dòng)的速度與幅度為各地近70年來之最,也就是說,2010年后,全國各區(qū)域普遍進(jìn)入其新的開發(fā)熱潮期。7)20世紀(jì)40年代,全國大陸岸線的開發(fā)熱點(diǎn)分布于長江三角洲地區(qū),1960s以來,渤海灣及珠江三角洲地區(qū)的岸線開發(fā)熱度先后超越長江三角洲,尤其是2000年以來,渤海灣的開發(fā)熱潮輻射并帶動(dòng)整個(gè)環(huán)渤海地區(qū),至2014年,環(huán)渤海沿岸的開發(fā)利用程度與長江三角洲、珠江三角洲一起形成三足鼎立的格局。本文揭示的大陸岸線變化信息以及識別的變化熱點(diǎn)區(qū)域,能夠?yàn)楹0豆δ軇澐、開發(fā)利用規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源的優(yōu)化配置、海岸帶環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)的防治與修復(fù)提供決策和信息支持,提高決策者與管理者對岸線變化可能帶來的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的重視,促進(jìn)和支撐中國海岸帶綜合管理的實(shí)踐,從而為中國海岸帶的科學(xué)規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P737.1
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1769915
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