利用30年的衛星圖像,科學家首次創建測繪潮間帶地圖3D模型

摘要:研究人員利用陸地衛星30年的數據,建立了澳大利亞全部海岸線的首個三維模型

研究人員利用陸地衛星30年的數據,建立了澳大利亞全部海岸線的首個三維模型。

  由于月球、太陽和重力的原因,海陸交匯處并非一條固定不變的海岸線。我們在地圖上看到的只是代表平均海平面的位置,而任何陸地的海岸實際上是在低潮和高潮之間不斷移動的。這片永遠變化著的區域被科學家稱為潮間帶。

  全球的潮間帶包含一系列生態系統:沙灘、巖石海岸、潮汐塘、泥灘、海草床、紅樹林和邊緣珊瑚礁。非常多的生命形式已經適應了這個過渡地方,它們在食物鏈和在營養與碳循環方面具有決定性的作用。例如,潮間帶對鸻鷸類鳥來說是不可或缺的覓食地,特別是在其遷徙期間。

  對人類來說,潮間帶提供了娛樂消遣的地方,也是抵御大海的第一道防線。了解潮間帶的寬度的高度,有助于防備海嘯、風暴潮風險管理、海流建模、以及生態棲息地測繪。然而,這個區域在大多數測繪工作中很大程度上被簡略了,介于測繪良好的干旱陸地和測深學(深度)測量的海洋之間。

  澳大利亞地球科學局的研究人員利用陸地衛星30年的數據,最近把這片簡略了的區域添加到了他們的大陸之上,為澳大利亞惱人的、變化無常的潮間帶建立了首個三維模型。

  羅賓畢肖普-泰勒和斯蒂芬薩加爾領導的這個團隊創造了第一個自動的、開源的方法來獲得潮間帶的海拔高度。然后,他們為澳大利亞制作了第一個全國范圍的海岸高程模型——國家潮間帶數字高程模型(NIDEM),涵蓋了15000多平方公里(5800平方英里)的海岸。這項研究成果發表在《河口、海岸和大陸架科學》雜志上。本文展示了高程模型的兩個例子,分別代表了羅巴克(Roebuck,上圖)和皮爾巴拉(Pilbara,下圖)海岸。

  “潮汐的漲落可以用來追蹤潮間帶的三維形狀,”畢肖普-泰勒解釋說:“通過利用潮汐模型對30年來的陸地衛星圖像進行整理,我們可以準確地揭示出在不同的潮汐水平下暴露出了海岸線的哪些區域。”

  澳大利亞地球科學局小組在利用陸地衛星繪制了潮間帶的水平范圍(x和y方向)的早期工作基礎上,利用潮差和潮汐周期中存在或缺乏海水的情況,建立了相對于平均海平面的高程(“z”)模型。該方法對泥灘和砂質海岸的精度很高,接近激光雷達獲得的高程。對于巖石海岸和該潮汐模型不能解析的復雜或極端潮汐模式的地方,NIDEM的準確性稍差。

  從減輕沿海風險到生態保護,NIDEM隨時都能幫助海岸管理者。例如,詹姆斯庫克大學的研究人員已經將全部NIDEM數據合并到大堡礁和昆士蘭州海岸的海拔模型中。昆士蘭州政府使用該海拔模型的早期版本進行全州海岸區域棲息地測繪。而且,薩加爾指出,他的團隊已將NIDEM作為一種經濟有效的方法引入水文測量領域,以填補船載水深測量數據與陸地高程數據之間的空白。文章來源:海豆芽看世界 地球觀測網

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