不同岸线类型的人为干扰度与分形维数分析

论文摘要

海岸带作为陆地和海洋的交界区域,频繁地进行着物质的交换和能量的流动。随着沿海地区经济的发展,人地关系日益紧张,人类对海岸带地区的干预程度不断提升,沿海地区土地利用方式逐渐由自然景观向人工景观转变,同时岸线的形态特征也发生了显著变化。而这一转变,使得海岸带地区受到的人为干扰强度急剧增长,影响到了沿海地区的生态环境。本文以浙江省东部海岸带为研究区域,涉及嘉兴市、杭州市、绍兴市、宁波市、台州市、温州市等六个沿海城市。利用RS和GIS技术,分析了研究区域内不同岸线类型下的海岸线的形态特征与分形维数的动态变化,以及岸线向陆1km地区的土地利用方式和人为干扰度的动态变化,深入讨论了分形维数与人为干扰度之间的相关关系。结果表明:(1)在人类活动的干预下,浙江省岸线长度在1995年~2010年间呈现出逐渐下降的趋势,总体减少了73.86km。其中,自然岸线长度在15年间下降趋势明显,从1995年的792.75km下降到2010年的262.61km。人工岸线长度则表现为逐年增长的趋势,15年间增长了420.48km;分形维数方面,自然岸线由于岸线本身的曲折性以及人类后期对自然岸线的保护,使其分形维数高于人工岸线,自然岸线分维值介于1.0349~1.1558之间,人工岸线的分维值则在1.0008~1.0981之间。(2)由于沿海城市发展经济的需要,岸线附近的大量滩涂被开发,土地利用类型由农业用地向建设用地转变,而建设用地占比的增加,使得研究区内人为干扰强度逐年增加。通过定量分析,发现以人工岸线为主的地区,人为干扰强度值介于3~5之间,以自然岸线为主的地区人为干扰度则较弱,介于2~3之间。具体空间分布上,人工岸线的干扰强度最大值出现在滩涂资源丰富的地区,对滩涂资源大面积的开发,使得此类型海区人为干扰强度出现高值。人工岸线干扰强度最小值出现在浙江省南部,该地区地形复杂,开发难度较大,故出现了干扰强度低值区。自然岸线干扰强度最大值,主要出现在凹形的基岩和淤泥质海岸,这些地区凭借地势优势更易被开发,故干扰强度值较大。自然岸线干扰强度较小值出现在浙江省南部的基岩海岸,这些区域人类活动较少,故干扰强度值较小。(3)从整体上看,人为干扰度与分形维数呈现出负相关关系,且相关性较好,即分形维数越大,人为干扰度越小。具体分析,人工岸线人为干扰度与分形维数的相关性高于自然岸线。这是由于人类活动直接影响人工岸线的曲折度,而自然岸线则由于自身的复杂性加之近些年的生态修复,使其相关性略低于人工岸线。模型方面,人工岸线中,拟合效果最佳的是一元二次模型,指数模型拟合效果较差;自然岸线中指数模型的拟合效果最佳,幂模型拟合的效果较差。精度方面,无论是自然岸线还是人工岸线,验证后的平均精度均在90%以上,精度较高。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡星星

导师: 蒋国俊,吴涛

关键词: 分形维数,人为干扰度,自然岸线,人工岸线

来源: 浙江师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 浙江师范大学

分类号: P748

DOI: 10.27464/d.cnki.gzsfu.2019.000602

总页数: 74

文件大小: 9799K

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