论文标题：Evaluating the Impact of Engineering Works in Megatidal Areas Using Satellite Images—Case of the Mont-Saint-Michel Bay, France

原文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/4/4/26

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

潮间带是受潮汐影响的低坡度海岸带广泛存在的形态和生态系统，具有重要的环境敏感性。法国圣米歇尔山海湾作为世界闻名的潮汐海湾，不仅拥有独特的中世纪修道院景观，还面临着严重的泥沙淤积问题。过去两个世纪的人类活动加剧了海湾淤积，导致圣米歇尔山逐渐被扩张的盐沼包围。为恢复其"海岛特性"，2007-2015年间实施了包括新建水坝、开挖河道和拆除旧堤道在内的大型工程。来自法国兰斯大学的Jean-Paul Deroin教授在GeoHazards期刊发表文章，利用2000-2023年间多源卫星影像数据，评估了这些工程对海湾水动力和沉积过程的实际影响。研究旨在回答这些工程措施是否有效阻止了山体周围的淤积趋势。

研究内容

研究采用时间序列卫星影像分析方法，重点使用205幅Sentinel-2影像(2015-2023年)，辅以ASTER、ALOS等历史数据。通过精确校正潮汐参数(水位、潮时、月相周期等)，在相同水文条件下比较不同时期的影像变化。研究发现，工程实施后，圣米歇尔山西南方向的盐沼遭受显著侵蚀(减少150公顷)，这主要归因于库埃农河西侧新河道的冲刷作用。然而，东南方向的侵蚀较为有限(减少65公顷)，且距山体3公里外的植被带基本保持稳定甚至略有扩张。

图1使用Sentinel-2观测到的圣米歇尔山湾（MSM湾）及其潮滩（真彩色合成图，拍摄于2020年11月12日）。

研究还揭示了海湾东北部(贝安德安-通布莱讷-格鲁安迪南区域)出现了大规模淤积现象。通过比较2015年与2020年相同潮位(9.90米)的影像，发现该区域潮滩面积从672.5公顷增至1402公顷。2018-2023年的监测显示这种淤积趋势仍在持续。植被分析表明，西部盐沼的低沼泽区已完全被侵蚀，中部沼泽减少了75%，而东部仅小部分低沼泽受影响。这种差异与不同植物群落的沉积固定能力有关，如东部广泛分布的红羊茅(Festuca rubra)和海滨碱蓬(Atriplex portulacoides)具有较强的固沙能力。

研究总结

本研究通过多时相卫星遥感监测，系统评估了圣米歇尔山恢复工程对海湾水动力和沉积环境的影响。结果表明，工程在局部范围内取得了一定效果，特别是库埃农河西侧河道有效侵蚀了山体西南方向的盐沼。然而，这种改善具有局限性，海湾整体仍呈现淤积趋势，东北部区域尤为明显。研究还发现工程可能改变了海湾内部的水动力格局，导致主要涨潮通道南移，沉积中心转移。这些发现对类似巨型潮汐湾的管理具有重要参考价值，说明单一工程措施难以全面解决复杂潮汐系统的沉积问题，需要结合长期监测和适应性管理。卫星遥感技术在此类动态环境监测中展现出独特优势，特别是当结合精确的潮汐参数校正时，能够提供可靠的环境变化证据。

图3.从圣米歇尔山城墙拍摄的照片（南向）。(A)2023年2月21日。(B)2007年5月31日。请注意，视角略有不同。2007年，汽车停在离圣米歇尔山很近的地方。背景中，卡塞恩大坝的拆除工作已经开始（可见一台建筑起重机）。库埃农河在堤道中蜿蜒流淌，仅位于堤道西侧。新的设施将于2023年将库埃斯农河分成不同的部分（库埃斯农河东西两段，以及沿支脉的河道）。目前，该河道已被部分侵蚀。

GeoHazards期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。