基于HY-1C数据的跨海大桥及岛屿对悬浮泥沙分布的影响研究

来源 :浙江海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Mos_Lei
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本研究主要利用我国新型海洋卫星HY-1C CZI遥感数据对杭州湾海域、珠江口海域的悬浮泥沙分布进行了研究,结合2019年10月-12月的卫星遥感数据和实测数据分别建立高浊度水体和低浊度水体的悬浮泥沙反演算法,并探究杭州湾跨海大桥及岛屿、港珠澳大桥对悬浮泥沙浓度分布的影响。基于遥感算法,HY-1C卫星遥感数据对杭州湾和珠江口的悬浮泥沙分布进行研究,发现杭州湾的悬浮泥沙浓度主要在100 mg/L到1600 mg/L之间,属于高浓度悬浮泥沙河口区域。反演后的悬浮泥沙浓度与现场采样的悬浮泥沙浓度对比结果具有高度一致性,一般均方根误差(RMSE)达到为29.67 mg/L,且杭州湾海域悬浮泥沙浓度在涨潮时期要高于退潮时期。对杭州湾大桥上下游悬浮泥沙数据进行分析,发现在海流经过大桥时期,大桥下游的悬浮泥沙浓度高于大桥上游的悬浮泥沙浓度,差值为200-400 mg/L。岛屿周边悬浮泥沙浓度稍高于其周围水域的悬浮泥沙浓度,且岛屿下游的悬浮泥沙浓度较高。通过岛屿周边悬浮泥沙浓度分布能够发现岛屿下游的涡街现象,通常,岛屿下游的涡街长度在1000-8000 m范围内。影响涡街形成的因素包括雷诺数,海流速度及障碍物的形状等,岛屿诱发涡街导致悬浮泥沙浓度规律性变化。对珠江口的悬浮泥沙浓度研究发现,该区域悬浮泥沙浓度主要在20 mg/L到120 mg/L之间,较杭州湾悬浮泥沙浓度低,水体比较清澈。港珠澳大桥上游的悬浮泥沙浓度变化与下游的悬浮泥沙浓度变化趋势相同,但是,大桥的上游悬浮浓度要低于下游的悬浮泥沙浓度,浓度差值在10 mg/L和20 mg/L之间。研究表明河口区域的悬浮泥沙浓度分布的除了受潮流、地形以及风等的因素影响外,还受到其他因素,如跨海大桥、岛屿等的影响。跨海大桥与岛屿与海流相互作用,进而影响悬浮泥沙浓度分布。本研究的意义在于发展了HY-1C CZI适用于近岸海域高悬浮泥沙浓度水体(杭州湾)及低悬浮泥沙浓度水体(珠江口)的悬浮泥沙浓度反演模型。揭示了近岸海域影响悬浮泥沙浓度分布的因素,对近岸海域的环境保护及近岸工程的管理与评估提供了参考。
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