新闻中心

News

当前位置:首页 > 新闻中心 > 利用30年的卫星图像,科学家首次创建测绘潮间带地图3D模型
利用30年的卫星图像,科学家首次创建测绘潮间带地图3D模型
新闻来源: 泰伯网    发布时间:2019-07-05

研究人员利用陆地卫星30年的数据,建立了澳大利亚全部海岸线的首个三维模型。


由于月球、太阳和重力的原因,海陆交汇处并非一条固定不变的海岸线。我们在地图上看到的只是代表平均海平面的位置,而任何陆地的海岸实际上是在低潮和高潮之间不断移动的。这片永远变化着的区域被科学家称为潮间带。


全球的潮间带包含一系列生态系统:沙滩、岩石海岸、潮汐塘、泥滩、海草床、红树林和边缘珊瑚礁。非常多的生命形式已经适应了这个过渡地方,它们在食物链和在营养与碳循环方面具有决定性的作用。例如,潮间带对鸻鹬类鸟来说是不可或缺的觅食地,特别是在其迁徙期间。


对人类来说,潮间带提供了娱乐消遣的地方,也是抵御大海的第一道防线。了解潮间带的宽度的高度,有助于防备海啸、风暴潮风险管理、海流建模、以及生态栖息地测绘。然而,这个区域在大多数测绘工作中很大程度上被简略了,介于测绘良好的干旱陆地和测深学(深度)测量的海洋之间。


澳大利亚地球科学局的研究人员利用陆地卫星30年的数据,最近把这片简略了的区域添加到了他们的大陆之上,为澳大利亚恼人的、变化无常的潮间带建立了首个三维模型。


罗宾毕肖普-泰勒和斯蒂芬萨加尔领导的这个团队创造了第一个自动的、开源的方法来获得潮间带的海拔高度。然后,他们为澳大利亚制作了第一个全国范围的海岸高程模型——国家潮间带数字高程模型(NIDEM),涵盖了15000多平方公里(5800平方英里)的海岸。这项研究成果发表在《河口、海岸和大陆架科学》杂志上。本文展示了高程模型的两个例子,分别代表了罗巴克(Roebuck,上图)和皮尔巴拉(Pilbara,下图)海岸。


“潮汐的涨落可以用来追踪潮间带的三维形状,”毕肖普-泰勒解释说:“通过利用潮汐模型对30年来的陆地卫星图像进行整理,我们可以准确地揭示出在不同的潮汐水平下暴露出了海岸线的哪些区域。”


澳大利亚地球科学局小组在利用陆地卫星绘制了潮间带的水平范围(x和y方向)的早期工作基础上,利用潮差和潮汐周期中存在或缺乏海水的情况,建立了相对于平均海平面的高程(“z”)模型。该方法对泥滩和砂质海岸的精度很高,接近激光雷达获得的高程。对于岩石海岸和该潮汐模型不能解析的复杂或极端潮汐模式的地方,NIDEM的准确性稍差。


从减轻沿海风险到生态保护,NIDEM随时都能帮助海岸管理者。例如,詹姆斯库克大学的研究人员已经将全部NIDEM数据合并到大堡礁和昆士兰州海岸的海拔模型中。昆士兰州政府使用该海拔模型的早期版本进行全州海岸区域栖息地测绘。而且,萨加尔指出,他的团队已将NIDEM作为一种经济有效的方法引入水文测量领域,以填补船载水深测量数据与陆地高程数据之间的空白。