🌊新研究：基于Landsat时间序列数据分析中国大陆海岸线30年时空变化🌍
中国的海岸线是全球最重要的生态和经济区域之一，而对海岸线变化的持续监测，对于理解其演变驱动因素及影响至关重要。近日，《Earth System Science Data》发表了一项重要研究，首次基于1990-2019年Landsat影像数据，全面评估了中国大陆海岸线在过去30年的时空变化，揭示了海岸线变动的区域差异及其驱动因素。
《Earth System Science Data》，ESSD 是一本国际性、跨学科的期刊，主要发表关于原始研究数据（数据集）的文章，旨在促进对高质量数据的再利用，这些数据对地球系统科学有益。期刊鼓励提交原始数据或具有重要贡献潜力的数据集合。ESSD 包括常规长度的文章、简短通讯（例如对数据集的补充）以及评论文章和特刊。
https://www.earth-system-science-data.net/
英文题目：Spatio-temporal changes in China's mainland shorelines over 30 years using Landsat time series data (1990–2019)
中文译名：基于 Landsat 时间序列数据的 30 年来中国大陆海岸线时空变化（1990–2019 年）
发布时间：2024年11月20日
发表期刊：Earth System Science Data
第一作者：Gang Yang et al
第一单位：宁波大学
DOI：10.5194/essd-16-5311-2024
01 长时间序列数据分析
研究利用高分辨率的Landsat影像，通过改进的归一化水体差异指数（MNDWI）与谐波时间序列分析（HANTS）算法，成功生成了中国大陆30年海岸线数据集，提供了详尽的时空变化数据。
02 海岸线扩展趋势显著
从1990年到2019年，中国大陆海岸线总长度增加了485.78公里，年均增长率为0.07%。这表明尽管不同地区存在差异，但整体上，中国的海岸线出现了扩展的趋势。
03 驱动因素分析
研究发现人为活动（如土地填海）是海岸线变化的主要驱动因素。尤其是在渤黄海湾—黄河口、长江口—杭州湾、珠江口等经济发达区域，海岸线变化尤为显著。
中国大陆海岸线长度从1990年24,905.55公里增加到2019年的25,391.34公里，总增加了485.78公里，增长率为1.95%。这种增长趋势在经济发达的沿海地区尤为明显，如天津、杭州湾、珠海等地。
研究显示，渤黄海湾—黄河口区域的年均海岸线变化率为43.59米，长江口—杭州湾区域为39.10米，而珠江口区域为13.42米。这些数据揭示了不同区域经济活动对海岸线变动的强烈影响。
虽然自然因素也在海岸线变化中起作用，但研究强调，人类活动，尤其是土地填海和沿海开发，才是造成海岸线变化的主导力量。未来，如何平衡自然保护和开发需求将成为关键问。
【数据可用性】
中国大陆 30 年海岸线数据可访问：
https://doi.org/10.57760/sciencedb.16228。
此数据集已获得 CC-BY 4.0 许可。
这项研究为中国大陆海岸线变化提供了首次30年的详细数据，并深入探讨了其时空演变特征。尽管海岸线的变化具有复杂性，扩展趋势远大于侵蚀，尤其在经济发达的沿海地区。研究结果表明，人类活动（如填海造陆）在海岸线变化中的主导地位，凸显了可持续发展和生态修复的重要性。
该数据集将为未来中国沿海地区的生态保护、资源可持续开发及政策制定提供强有力的支持，也为理解沿海生态系统的脆弱性及复原力提供了宝贵的信息。
图1. 中国海岸带位置及潮位站、潮汐类型的空间分布。
图2. Landsat TM/ETM+/OLI图像覆盖1990年至2019年的高质量观测数据。
图3.海岸线变化绘图框架。
图4. HANTS算法在我们研究区域的一个示例像素中的应用。
图5. 1990年至2019年研究期内海岸线的空间分布。
图6. 1990年至2019年中国海岸线的(a)长度和(b)变化。
图7. 1990年至2019年区域海岸线长度(a)及变化(b)。
图8. 1990年至2019年BHB-YREZ(a)、YRE HZBZ(b)和PREZ(c)海岸线变化率。
图9. 1990年至2019年三个地区海岸线变化率图:(1)BHB-YREZ,(2)YRE-HZBZ,(3)PREZ。(a)EPR，(b)LRR。
图10. 年水排放量和年泥沙量。
图11. (a)2002年至2015年中国围填海工程。(b)1990年至2019年沿海主要规模以上港口长度。
图12. BHB-YREZ土地侵蚀和淤积的面积和位置。
图13. 长江—哈萨克斯坦边疆区土地侵蚀和淤积面积及位置。
图14. PREZ土地侵蚀和淤积的面积和位置。
图15. L8,S2与手工数字化相应结果的比较。
表1. 潮汐站的一般信息（从北到南）。
表2. 用于评估海岸线位置精度的数据集。
表3. 海岸线信息提取一致性检验。
表4. 1990年至2019年各阶段侵蚀和堆积面积（单位：平方公里）。
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