海面 地面系统变化 重建·监测·预估PDF电子书下载

基础篇 概念、思路、模型和平台 3

第1章 海面-地面系统变化概念及其研究思路 3

1.1从海面变化研究到海面-地面系统变化研究 3

1.1.1海面变化研究的发展历程 3

1.1.2对海面变化概念的理解 10

1.1.3对海面-地面系统变化的理解 20

1.2海面-地面系统变化研究的基本思路与框架 23

1.2.1海面变化常规研究方向 23

1.2.2与GIS相结合的研究方向 31

1.2.3三角洲地区海面-地面系统整合研究方向 33

1.3海面变化多尺度整合研究的思路和框架 37

1.3.1海面变化多尺度整合研究的内涵 37

1.3.2时间域的多尺度整合研究 40

1.3.3空间域的多尺度整合研究 42

1.3.4多种研究方法的整合研究 43

第2章 海面-地面系统变化基本模型及其模拟试验 46

2.1海面-地面系统变化基本方程 46

2.1.1海面升降运动和地面升降运动的数学表达 46

2.1.2海面-地面系统的基本方程 47

2.2海面相对变化模型 47

2.2.1基本概念 48

2.2.2模型框架 51

2.2.3相对变化模型研究案例 53

2.3海面-地面变化联合模型 55

2.3.1一维和二维的海面-地面变化联合模型 56

2.3.2三维海面-地面变化联合模型 57

2.3.3海面-地面变化联合模型研究案例 59

第3章 基于GIS的海面-地面系统模型和虚拟试验平台 67

3.1基于GIS的海面-地面变化信息系统 67

3.1.1系统基本框架 67

3.1.2中国海面变化信息系统及其应用试验 68

3.1.3长江三角洲地区环境考古信息系统 70

3.2基于GIS的自适应古海面-地面变化仿真模型 71

3.2.1目标定位和设计思路 71

3.2.2模型的基本构架 72

3.2.3模型操作界面示例 73

3.3基于GIS的未来海面-地面变化影响评估模型 75

3.3.1目标定位和设计思路 75

3.3.2模型的基本构架 76

3.3.3模型操作界面示例 78

3.4基于GIS的海面-地面系统变化虚拟试验平台 78

3.4.1目标定位和设计原则 79

3.4.2平台架构设计 81

3.4.3平台构建概况 84

古代篇 辨识、模拟和虚拟试验 91

第4章 海面-地面系统变化历史过程重建的代用资料 91

4.1从海面遗迹到海面代用资料 91

4.1.1海面变化研究的传统信息源 91

4.1.2海面-地面系统变化代用资料概念和思路 93

4.1.3海面-地面系统变化与其环境效应的关系 95

4.2自然系统对海面波动的响应和代用资料 96

4.2.1河道摆动与海面波动 96

4.2.2盐度变化与海面波动 100

4.2.3海岸进退与海面波动 103

4.3社会系统对海面波动的响应和代用资料 106

4.3.1聚落迁徙与海面波动 106

4.3.2潮灾强弱与海面波动 111

4.3.3塘工兴废与海面波动 116

第5章 两万年来千年尺度海面-地面系统变化的辨识与模拟 122

5.1两万年来千年尺度海面-地面系统变化研究背景 122

5.1.1两万年来海面变化的气候背景 122

5.1.2千年尺度海面变化研究的目标和思路 125

5.2全球海面变化的辨识和模拟 126

5.2.1理论曲线的构建及其反映的变化趋势 126

5.2.2实测曲线的构建及其反映的海面-地面变化 127

5.2.3速度曲线构建及其反映的过程细节 128

5.3中国海面变化的辨识和模拟 132

5.3.1中国沿海千年尺度海面波动的统计检视 132

5.3.2海面-地面系统模型的模拟结果 136

5.4气候-海面波动序列及相关问题讨论 141

5.4.1海面波动与气温波动和冰川脉动之间的对比 142

5.4.2千年尺度气候-海面波动的全球序列 144

5.4.3末次冰消期全球海-气-冰系统变化的特征和机制 146

5.4.4关于全新世冷事件和低海面波动 149

5.4.5关于全新世高海面和人地关系问题 153

第6章 两千年来百年尺度海面-地面系统变化的辨识与模拟 156

6.1两千年来百年尺度海面-地面系统变化研究设计 156

6.1.1研究背景与目标定位 156

6.1.2研究思路与方法 158

6.2地层记录的海面波动证据 160

6.2.1调查和研究工作概况 160

6.2.2浅地层剖面揭示的淡水咸化事件 162

6.2.3钻孔揭示的古盐度波动 164

6.2.4地层记录分析结论 165

6.3史料提供的海面波动迹象 165

6.3.1考古遗址揭示的海面波动迹象 165

6.3.2文献记载提示的海面波动迹象 167

6.4波动序列重建与气候-海面相关性解析 168

6.4.1波动序列 168

6.4.2海面变化过程及其趋势拟合 171

6.4.3关于最近两千年来的气候-海面波动 173

6.4.4关于最近一千年来的气候-海面波动 176

第7章 海面-地面系统变化历史过程虚拟试验 180

7.1实现虚拟试验的关键算法和控制技术 180

7.1.1主要技术环节 180

7.1.2关键算法 181

7.1.3主要控制技术 184

7.2长江三角洲一万年来海面-地面系统变化虚拟试验 188

7.2.1试验区和试验方案 188

7.2.2基础数据 191

7.2.3控制参数 193

7.3试验结果及其检验分析 194

7.3.1试验过程和最佳试验结果 194

7.3.2最佳试验结果展示的变化过程 197

7.3.3最佳试验结果的检验分析 203

现代篇 监测和解析 209

第8章 基于卫星测高的海面-地面系统变化现代过程监测 209

8.1海面-地面系统视角下的现代海面变化研究内涵 209

8.1.1基本内涵和思路 209

8.1.2卫星测高记录和海面地形概念 212

8.1.3卫星测高记录与验潮记录互校验 217

8.2基于卫星测高的全球海面变化监测 220

8.2.1全球海面地形的形态特征 220

8.2.2全球平均海面的变化特征 224

8.2.3全球海面变化的时空分异特征 229

8.3基于卫星测高的中国邻近海区海面变化监测 231

8.3.1中国邻近海区海面地形的形态及其变化特征 231

8.3.2黄东海区平均海面的形态及其变化特征 238

8.3.3中国邻近海区海面变化的多尺度时空分异特征 240

第9章 现代海面变化过程时空多尺度解析——谱系特征 247

9.1内涵、数据和方法 247

9.1.1时空多尺度海面变化谱系特征解析的内涵 247

9.1.2研究区和数据概况 248

9.1.3多尺度谱系特征分析方法 250

9.2多尺度波动特征解析 255

9.2.1多方法集成的海面变化序列多尺度分解谱系特征分析 255

9.2.2不同尺度的波动特征分析 260

9.2.3近40年海面波动的转型和阶段划分 264

9.3多尺度空间分异特征解析 265

9.3.1研究区海面变化的区段划分和特征比较 265

9.3.2基于PCA的区域谱系集成及空间分异特征对比 268

9.3.3典型站位不同时间尺度的空间分异特征研究 269

第10章 现代海面变化过程时空多尺度解析——ENSO信号 274

10.1海面变化记录中的ENSO信号及其解析思路 274

10.1.1 ENSO事件和海面波动 274

10.1.2验潮记录中的ENSO信号解析 279

10.1.3卫星测高记录中的ENSO信号解析 283

10.2海面变化记录中的ENSO信号提取 285

10.2.1基于序列高阶统计量的验潮记录中ENSO信号提取 285

10.2.2基于多尺度滤波序列的验潮记录中ENSO信号提取 289

10.2.3基于主张量分析的卫星测高记录中ENSO信号提取 293

10.2.4不同方法和不同数据源ENSO信号分离的对比与讨论 295

10.3海面变化记录的ENSO信号时空变化过程与特征 296

10.3.1验潮数据反映的ENSO信号时间-尺度特征 296

10.3.2验潮数据反映的ENSO信号结构变化和空间相位关系 299

10.3.3卫星测高揭示的不同ENSO事件的海面时空变化特征 301

未来篇 趋势和影响预估 307

第11章 海面-地面系统变化未来上升趋势预估 307

11.1思路和模型 307

11.1.1海面变化趋势预估的基本思路 307

11.1.2时间序列预测思路与预测模型 311

11.2中国沿海未来相对海面变化趋势 314

11.2.1中国海面变化预估 314

11.2.2短期预测试验 317

11.2.3基于MGF的西北太平洋海区2050年预测 322

第12章 海面-地面系统变化未来潜在影响预估 330

12.1评估试验基础 330

12.1.1试验设计框架 330

12.1.2试验区和试验数据 334

12.1.3社会经济发展预测 336

12.2不同要素潜在影响情况预估 340

12.2.1受影响的区域和土地利用类型 340

12.2.2受影响的人口和GDP情况 343

12.3考虑时空格局的潜在影响预估 348

12.3.1社会经济现况的时空格局 348

12.3.2不同地域受影响情况预估 352

12.3.3海面上升影响的空间分异与对策 355

参考文献 357