《Natural Hazards Research》：Intertidal geomorphological characterization using remote sensing techniques to support navigation in areas of high sedimentary variability
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靠近大陆的群岛表现出复杂的海岸动力学，潮间带由于水动力过程而处于持续变化中。缺乏最新的航海图和关于潮间带地貌动力学的详细研究，阻碍了可持续经济活动，并因潮汐波动危及浅水航道和河口的航行安全。本研究旨在利用遥感技术表征群岛中两个岛屿之间的地貌，评估2018年至2
靠近大陆的群岛表现出复杂的海岸动力学，潮间带由于水动力过程而处于持续变化中。缺乏最新的航海图和关于潮间带地貌动力学的详细研究，阻碍了可持续经济活动，并因潮汐波动危及浅水航道和河口的航行安全。本研究旨在利用遥感技术表征群岛中两个岛屿之间的地貌，评估2018年至2024年间的形态变化，从而为厄瓜多尔南部航海图的更新做出贡献。研究方法分为三个阶段：（i）文献与制图回顾；（ii）数据处理；（iii）结果解释与验证。共识别出12种潮间带地貌，以沙坝、滩脊和落潮三角洲为主。分析揭示了明显的空间差异：与贝拉维斯塔航道（东北区域）入口相关的外侧沙坝表现出扩张和纵向重组，而与卡波内斯航道（西南区域）入口相邻的外侧沙坝则表现出面积减少和向系统内部位移。最大变化集中在潮汐入口处，落潮三角洲和外侧沙坝比位于内部低能量区域的地貌具有更强的流动性。这些结果为识别沉积变异性较高的区域提供了地貌学基础，并支持更新用于当地航行的航线和制图产品。由于该分析基于从10米分辨率卫星影像获取的平面变化，缺乏直接水流测量、多时相测深或体积估算，未来研究应纳入重复测深调查、潮汐退流和涨流周期中水流速度和方向的现场测量、粒度采样以及沉积物输运监测。这些数据将有助于验证推断的水动力机制、量化体积变化，并更准确地评估其对可航行水深的影响。
潮间带是海陆相互作用的关键区域，对生态维护、社会经济活动和海岸防护具有重要意义。然而，由于潮汐暴露时间短暂、地形条件复杂和现场观测成本高，潮间带形态变化监测面临较大困难。遥感技术，尤其是水线法，为获取多时相潮间带信息提供了可行途径。目前多数研究关注岸线进退的二维分析，而内部地貌单元如沙坝、河道、落潮三角洲的沉积再分配过程仍缺乏足够认识。在厄瓜多尔南部Jambelí群岛，此前研究主要基于遥感与地理信息系统评估海岸线侵蚀速率，但未系统刻画潮间带内部地貌结构及其对通航的影响。为此，研究人员利用Sentinel-2影像（10米分辨率）和地理处理技术，在2018和2024年两期低潮条件下提取水边线，采用归一化差异水体指数（NDWI）和手动阈值分割，构建两岛之间的潮间带地貌图，分析地貌单元的面积变化、质心位移和空间重组，以评估高沉积变异性区域对航行安全的潜在影响。该研究发表在《Natural Hazards Research》上。
研究人员采用水线法（Waterline Method），基于2018年和2024年各两景Sentinel-2 L2A影像（10米分辨率），计算NDWI并手动设置阈值（如2018年影像阈值为0.034）区分水陆，用ArcMap的Erase工具获得高低潮之间的潮间带范围。地貌识别参考Barwis和Robinson模型，通过目视解译和光谱特征分类。野外验证在高潮期进行，仅对部分可见地貌进行了定性检查。通过对比两年多边形计算面积净变化、年均变化率和质心位移。研究区位于Jambelí群岛的San Gregorio与Costa Rica岛之间，潮位数据取自Puerto Bolívar验潮站。
结果部分：
3.1 地貌单元分类及其特征：通过遥感解译共识别12种地貌单元，包括潮沟、流痕、沙坝、线性中槽沙坝、侧向潮间带沙坝、多叶状沙坝、主河道、次生河道、斜向水道、落潮三角洲、滩脊和海滩，并建立了地貌形态与水文沉积动力学之间的关系表。
3.2 比较分析（2018–2024）：对比发现潮间带系统围绕一条南北向主河道组织，落潮三角洲、沙坝和河道网络发生显著变化。
3.2.1 分布变化与质心位移：面积统计显示，东北部Bellavista航道入口的落潮三角洲1面积从409.40公顷减少至363.64公顷（?11.18%），而侧向沙坝2增加4.89公顷，线性中槽沙坝1从0.41公顷增至7.86公顷。西南部Capones航道入口的滩脊1减少42%，部分线性沙坝消失或分裂。质心位移分析表明，侧向沙坝1位移最大（871.03米向北），海滩3位移805.96米向东北，落潮三角洲位移方向各异，系统呈异质性空间重组。
3.2.2 中槽动力与线性沙坝：主河道方向稳定，但线性中槽沙坝面积变化不一致。中央带沙坝4增加3.34公顷（54.1%），沙坝12减少2.79公顷，显示局部水动力条件控制沙坝演化。
3.2.3 扩张区域的复杂性（多叶状沙坝）：多叶状沙坝位于河道变宽或交汇处，叶状体发育，2018-2024年间部分叶片扩张伴其他叶片收缩，质心位移中等，表明内部重组而非整体扩张。
3.2.4 表面结构：高分辨率卫星影像显示潮沟和流痕构成树状排水网络，在退潮末期激活，受流量和沉积物控制，反映系统表层的连通性。
3.3 变化对海岸管理的影响：识别出的高沉积活动区域（如多叶状沙坝和落潮三角洲）表明海底地形在十年内可发生剧烈变化，静态航海图面临过时风险，需要动态航线设计和定期监测。
讨论部分总结：研究人员讨论了潮间带界定的可靠性，认为NDWI阈值0.034有效，但10米分辨率限制了对小尺度特征的识别。分类分辨率较以往研究提高了一倍，从6种增至12种地貌单元，增强了对系统形态动力学的认识。针对航海图更新，发现官方更新周期（超过5年）难以匹配地貌变化速率，二维地貌图虽不能直接替代测深数据，但可指示优先测量区域。空间上，东北部Bellavista区域呈进积趋势，西南部Capones区域发生侵蚀后退，类似于爱尔兰Rossbeigh滩脊侵蚀作为内部沉积物源的现象。EN
