本格拉洋流大型海洋生态系统 (BCLME) 位于非洲西南部海岸,从南赤道好望角东部一直延伸到安哥拉北部地缘政治边界附近的安哥拉前线(见图 1)。它涵盖了世界四大沿海上升流生态系统之一,位于海洋的东部边界。与洪堡、加利福尼亚和加那利系统一样,本格拉是海洋生物多样性和海洋食品生产的重要中心。BCLME 独特的水深测量、水文、化学和营养动力学使其成为世界上最富饶的海洋区域之一,年平均初级生产力为每平方米每年 1.25 克碳 - 大约是北海生态系统的六倍。孟加拉湾海洋生态系统的高初级生产力水平支撑着全球重要的生物多样性和浮游动物、鱼类、海鸟和海洋哺乳动物的生物量,而近海和离岸沉积物中则蕴藏着丰富的贵重矿物(特别是钻石)以及石油和天然气储量。沿海地区的自然美景也使一些地区旅游业蓬勃发展,其中许多地区以全球标准来看仍属原始状态。然而,工业污染以及规划和管理不善的沿海开发和近海活动正在导致脆弱的沿海栖息地迅速退化。
本格拉洋流大型海洋生态系统 (BCLME) 位于非洲西南部海岸,从南赤道好望角东部一直延伸到安哥拉北部地缘政治边界附近的安哥拉前线(见图 1)。它涵盖了世界四大沿海上升流生态系统之一,位于海洋的东部边界。与洪堡、加利福尼亚和加那利系统一样,本格拉是海洋生物多样性和海洋食品生产的重要中心。BCLME 独特的水深测量、水文、化学和营养动力学使其成为世界上最富饶的海洋区域之一,年平均初级生产力为每平方米每年 1.25 克碳 - 大约是北海生态系统的六倍。孟加拉湾海洋生态系统的高初级生产力水平支撑着全球重要的生物多样性和浮游动物、鱼类、海鸟和海洋哺乳动物的生物量,而近海和离岸沉积物中则蕴藏着丰富的贵重矿物(特别是钻石)以及石油和天然气储量。沿海地区的自然美景也使一些地区旅游业蓬勃发展,其中许多地区以全球标准来看仍属原始状态。然而,工业污染以及规划和管理不善的沿海开发和近海活动正在导致脆弱的沿海栖息地迅速退化。
运动结构 (SfM) 近来在河流和水生科学中迅速流行起来。这种流行在很大程度上要归功于廉价无人机/无人驾驶飞机的广泛使用,它们有助于缓解地形挑战并提供高效、可重复和高精度的图像和地形数据。这些数据可以具有前所未有的时空覆盖范围,包括河流和水生地形、水力学、地貌和栖息地质量的测量。SfM 数据还提供了水下考古、结构和水生生物的全新量化。研究正在从地形测量的概念验证转向真正的应用,包括粒度测绘、水深测量、地貌测绘、植被测绘、恢复监测、栖息地分类、地貌变化检测和沉积物输送路径描绘。将点云分析和正射影像镶嵌图与数字高程模型 (DEM) 相结合已被证明可以有效地提供对河流和水生系统的新过程理解。水下和水下研究开始克服可访问性、可见性和图像失真的问题。档案照片和视频(水上和水下)正在使用 SfM 工作流程进行重新处理,以根据历史调查生成三维表面和物体,从而延长可以检测到变化的时间段。最近,已经开发了 SfM 工作流程
以及其他水体特性已使用光谱查找表 [7] 进行处理,其中前向辐射传输模型(如 Hydrolight [8])会针对不同的水柱特性、深度和底部类型重复执行。为了全面起见,这些查找表必须很大,并且可能需要针对特定的海岸类型进行调整,因为底部类型和水特性可能会因海岸类型而有很大差异。高光谱数据的一个吸引人的特征是,除了水深测量检索之外,它还能够同时满足多种用途。光检测和测距 (LIDAR) 也被广泛用于检索水深测量数据。LIDAR 的优势在于它是一种主动传感器,可以在较深的水域提供更高的精度,但是,与典型的机载高光谱传感器相比,诸如扫描水文作业机载激光雷达调查 (SHOALS) [4] 之类的 LIDAR 系统必须在非常低的高度飞行,并且扫描范围相对较小。在非常浅的水域(深度小于 2 米)中,LIDAR 系统通常无法提供可靠的检索,无法解决底部和表面回波之间的差异。在本文中,我们专注于这种非常浅的水域,特别是从可以假设相对简单的反射模型的光谱范围中检索水深。与可见光波长的反射率相比,必须仔细考虑水柱的所有贡献,近红外波长反射率(800nm 以上)主要取决于水的吸收率和深度,以及底部反射率,水柱成分起次要作用。
bill.morgante@maryland.gov 5. 公共工程委员会湿地许可证建议:公共工程委员会湿地管理员建议委员会为马里兰州可通航水域的填海和疏浚项目颁发许可证。MDE:马里兰州环境部同意此项建议。授权:马里兰州注释法典第 16-202 节环境条款:“委员会应决定颁发 [潮汐湿地] 许可证是否符合该州的最佳利益,同时考虑申请所代表的不同生态、经济、发展、娱乐和美学价值。”另请参阅 COMAR 23.02.04。安妮阿伦德尔县 22-0171 ROBERT MARTENSSON – 通过机械疏浚某个区域、将疏浚物运送到处置场以及为期六年的定期维护疏浚来改善通航通道。安纳波利斯,钓鱼溪 特殊条件:一年中的时间限制。拆除现有平台、在疏浚区域打桩、疏浚材料运输和处置、疏浚后水深测量和维护性疏浚的要求。22-0850 GERARD CHAPPELL – 通过拆除防波堤、用沙子填充海滩和建造石防波堤来养护海滩并控制海岸线侵蚀。塞弗纳公园,卡特泰尔溪 特殊条件:一年中的时间限制。建造海滩养护区的要求。下载联邦批准的说明。22-1064 WILLIAM SYKORA、JOHN SURRICK III 和 NEIL DIDRIKSEN – 通过建造活海岸线、用沙子填充和平整以及种植沼泽植被来减少海岸线侵蚀。安纳波利斯,布罗德溪 特殊条件:沼泽建立区域的要求、沼泽维护计划的签署和接受、年度照片提交、县审查和授权在平均高水位以上工作以及在入侵的芦苇区域种植本地植被。 湿地创建:5,044 平方英尺
了解鱼类寻找猎物和繁殖的地点对于了解其种群动态至关重要(Free、Jensen 等人,2021 年)。体型较大的高级食肉动物,例如通常寿命较长、繁殖力较低的鲨鱼,以表现出非凡的季节性迁徙模式而闻名(Nasby-Lucas、Dewar 等人,2019 年)。这些运动将受到海洋条件的调节,捕食者和猎物物种都会利用海洋洋流、海底水深测量和首选栖息地的环境因素(Chen、Shan 等人,2021 年)来提高个体生存和种群持续或扩张的机会。传统渔业管理决策依赖于目标和兼捕物种的基本生物学信息以及捕捞量和生物量估计值的可用性,以提供资源评估的基础,从而在战略捕捞目标的背景下提出建议(Punt 和 Hilborn 1997,Maunder 和 Punt 2013)。这些目标通常旨在确保在渔民追求捕捞目标时种群不会减少,或者在资源枯竭时促进恢复轨迹的逆转(Dainys、Jakubavičiūtė 等人 2022)。无论如何,在基于模型的评估中,通常会对生长和繁殖做出假设以估计补充参数,从而导致其输出的不确定性。替代的和越来越普遍应用的经验方法也具有不确定性,需要任意选择的参考点作为相对测量值,其保守性根据目标物种已知的生活史特征而变化(Bi、Zhang 等人 2023)。这些策略需要对生物量进行估计或替代测量,通常适用于商业渔业,因为管理涉及对总捕捞量的产出控制(Punt 等人,1997 年;Ovando、Free 等人,2022 年)。这些方法存在问题,并且与适用于休闲垂钓者的每日捕捞量、船只捕捞量或持有量限制相比,它们大多不适用于休闲行业(Ford 和 Gilmour,2013 年)。
要使波浪能实现商业可行性,大多数概念都要求将波浪能转换器部署在阵列、公园或农场中,如图 9.1 至 9.3 所示。这将降低电力子系统(例如电缆和带有变压器和其他电力电子设备的变电站)、系泊和地基、波浪测量仪器、维护和维修(船舶、起重机和更换部件)以及聘用具备所需专业知识的人员所需的基础设施成本。当波浪能转换器作为大型装置的一部分建造时,每个波浪能转换器的成本将会降低,而当设备安装在农场中时,单位海洋面积产生的能量将会增加。此外,可以在大多数波浪能转换器仍在运行的同时对少数波浪能转换器进行维护,这种冗余提高了所发电量的可靠性。根据波浪能转换器技术的不同,农场可以由几台设备到几百个部件组成。每个波浪能发电厂都会改变发电厂内外的波浪场,而产生的波浪场将是所有设备发出的所有散射波和辐射波的复杂叠加,这又会影响每个波浪能发电厂的动态。由于波浪会散射并沿所有水平方向传播,发电厂后方(入射波方向)的波浪能发电厂会影响背风区域的波浪能发电厂,使波浪发电厂的相互作用比风力发电厂的类似情况更为复杂。因此,要了解波浪发电厂的动态和性能以及发电厂外产生的波浪条件,必须充分了解流体动力学相互作用。由于这些将取决于许多参数,例如发电厂的布局、波浪能发电厂之间的间隔距离、系泊和 PTO 配置、波浪能发电厂的尺寸和特性、波浪条件和方向、水深测量等,因此问题的复杂性非常大,并且会随着相互作用设备的数量而增加。由于波浪发电厂的远场效应可能会影响波高和沉积物输送,对发电厂所在地的当地环境产生积极或消极的影响
本研究调查了受切蚀影响的支流植被次级水道的水文和沉积机制:卢瓦尔河(法国)。在 2000 年至 2003 年发生的洪水事件期间和之后,对位于 Bre´he´mont 研究地点(源头下游 790 公里)的植被次级水道进行了观察和测量。使用低海拔航空照片、地形和水深测量以及冲刷链分析了形态变化和沉积物动态。还通过在不同洪水阶段对流速和流向进行的测量分析了水道的水力行为。为了量化木本植被对水流阻力的影响,根据现场测量确定了树带的粗糙度。护岸层破坏对推移质脉冲的影响、单次洪水事件期间沉积过程的变化以及植被对床形的固定均被确定为影响研究水道行为的关键过程。地形调查表明,水道上游部分的沉积物动力学相当显著,并且沉积物预算根据考虑的时间尺度而不同。此外,还展示了次级水道的不对称行为:植被区沉积和保存的沉积物数量减少,与三级水道中观察到的物质旁路形成鲜明对比。流速和流向测量表明,这些参数随水位和水道的形态单元(水池、浅滩、植被区)而变化。在低流量期间,次级水道的冲刷和颗粒输出是卢瓦尔河主水道沉积物供应减少的结果。对于这些水位,沉积发生在速度和湍流减少的池中,而三级通道受到侵蚀。在高流量期间,主通道中可用的大量沉积物会流入次级通道中由浅滩和沙洲形成的临时储存区。位于次级通道下游的植被区在低流量时使细流偏转,并在高水位时降低流速。在该区域观察到的沉积物增生对流动和沉积过程产生反馈。D 2005 Elsevier B.V. 保留所有权利。
随着发展中国家生活质量的提高和全球变暖,全球对空调的需求正在迅速增加。政府间气候变化专门委员会(IPCC)估计,仅住宅空调的需求就将从 2000 年的每年 300 太瓦时 (TWh/年) 上升到 2050 年的 4000 和 2100 年的 10,000(Henley 2015)。其他估计预测,制冷需求将在 2070 年左右超过供暖需求,如图 1 所示(Isaac and van Vuuren 2009)。空调系统的能源成本可能非常高,特别是在岛屿地区,由于依赖液体化石燃料作为主要发电资源,电力成本通常很高。位于温跃层之下的深海是一个几乎无限的吸热器(冷却源),为在海边开发成本较低的区域制冷系统创造了机会。海水空调 (SWAC) 是一种区域冷却技术,利用深层冷海水进行冷却,即使在热带地区,深层冷海水的温度也可低至 3 – 5 °C (美国国家海洋和大气管理局,2018 年),如图 2 所示。人们广泛研究了海洋表面和深层海洋之间的温差,以用于发电和海水淡化目的 (Khosravi 等人,2019 年;Jung 和 Hwang,2014 年;Semmari 等人,2012 年;Odum,2000 年)。SWAC 于 1970 年代开始被考虑,并在 1990 年代初获得了发展势头。它适用于热带和赤道地区,这些地区海底水深测量允许使用相当短的冷海水引水管道 (Syed 等人,1991 年)。 SWAC 取代了传统空调系统中使用的冷却器,大大降低了电力消耗和制冷成本(Makai Ocean Engineering 2015 )。SWAC 系统的电力成本通常比传统空调系统低 80%(Van Ryzin and Leraand 1991;Van Ryzin and Leraand 1992 ),约占 SWAC 总项目成本的 20%(拉丁美洲发展银行 2015 )。这些制冷需求项目应尽可能大,目的是通过规模经济降低项目总成本
深水地平线 (DWH) 大规模和持续性漏油事件对应急响应能力提出了挑战,需要在天气和操作层面进行准确、定量的石油评估。尽管经验丰富的观察员是溢油应急响应的中流砥柱,但训练有素的观察员人数很少,而且天气、石油乳化和场景照明几何等混杂因素也带来了挑战。广泛的机载和星载被动和主动遥感技术辅助了 DWH 溢油和影响监测。油膜厚度和油水乳化比是控制/清理的关键溢油响应参数,对于厚 (>0.1 毫米) 油膜,这些参数是从 AVIRIS(机载可见光/红外成像光谱仪)数据中定量得出的,使用基于近红外光谱吸收特征的形状和深度的光谱库方法。MODIS(中分辨率成像光谱仪)卫星,可见光谱宽带数据,表面浮油对太阳反射的调制,允许推断总浮油。多光谱专家系统使用神经网络方法提供快速响应厚度类别图。机载和卫星合成孔径雷达(SAR)提供全天空条件下的天气数据;然而,SAR 通常无法区分厚(>100 μ m)的油膜和薄油膜(至 0.1 μ m)。UAVSAR(无人驾驶飞行器 SAR)的信噪比显著提高,空间分辨率更高,可以成功区分与油膜厚度、表面覆盖率和乳化程度相结合的模式。使用 AVIRIS 研究了现场燃烧和烟羽,并证实了星载 CALIPSO(云气溶胶激光雷达和红外路径探测卫星观测)对燃烧气溶胶的观测。CALIPSO 和水深测量激光雷达数据记录了浅层地下石油,尽管需要辅助数据进行确认。机载高光谱、热红外数据具有夜间和阴天收集优势,并且与 MODIS 热数据一样被收集。然而,解释挑战和缺乏快速反应产品阻碍了其大量使用。快速反应产品是响应利用的关键——数据需求对时间至关重要;因此,高技术准备水平对于遥感产品的运营使用至关重要。DWH 的经验表明,开发和投入使用新的溢油应急遥感工具必须先于下一次重大石油泄漏事件发生。© 2012 Elsevier Inc. 保留所有权利。