潮滩,是水圈、岩石圈与人类圈相互作用的敏感区域,蕴藏着丰富的动、植物资源,具有重要的生态学价值,又是潜在的土地资源;特别是淤泥质潮滩,存在明显的冲淤变化,是岸滩长期作用的综合反映。潮滩冲淤地貌过程对海岸工程建设、海岸湿地保护等工作有着直接而关键的影响,是人类进行海岸开发和环境保护等工作的重点地区。江苏省是我国人均土地面积最小的省份之一,同时也是潮滩资源最丰富的省份。《江苏沿海滩涂围垦及开发利用规划纲要》中表示,江苏应充分发挥沿海滩涂资源优势,潮滩冲淤变化监测研究符合江苏沿海开发战略要求,有助于掌握潮滩变化特点和规律,从而为潮滩开发利用提供科学依据,并为纲要的实施提供一定的理论基础。传统上,潮滩研究方法主要包括应用沉积物收集器、沉降板、沉降棒、超声波测高计等仪器设备,对潮滩沉积通量及地貌形态变化展开实地测量。然而,上述方法大多是针对滩面上少数个别点的变化,偶然因素较多。况且,江苏海岸以粉砂淤泥质潮滩为主,滩面泥泞,可进入性与通达性均比较差,利用常规方法进行定量测量较为困难。部分学者,尝试将机载雷达与卫星遥感技术应用到潮滩地貌变化的监测研究中,然而其数据精度和空间分辨率有限,研究成本也较为昂贵。探讨一种较低成本、高效率、高精度的潮滩地貌监测方法具有十分重要的意义。如今,全球变化问题日益凸显,地貌环境处于更加频繁的波动变化中,同时也为其监测工作提出了更精细尺度的要求。三维激光扫描技术是20世纪90年代中期出现的一英新技术,被称为继GPS技术后测绘领域的又一次技术革命。三维地面激光扫描仪(TLS,Terrestrial laserscanning),又称作“地面LiDAR”,具备大面积、高自动化、高速率、高精度测量等特点,获取点云数据结果具有空间展布性,并且在时间、地点上具有更大的自由度,操作步骤上更为简洁,适用于多次重复的监测分析(地貌的)小尺度变化。迄今为止,TLS的应用已经在考古及文化遗产、城市建筑、土木工程、水利工程、岩土工程、城乡规划、自然灾害调查等领域中收获了良好的效果。然而,TLS能否应用于淤泥质潮滩地貌冲淤变化的研究?能否利用TLS定量监测淤泥质潮滩地貌的发育过程?国内外与之相关的文章仍较为少见。本论文应用TLS对江苏省海门市东灶港(港池堤坝两侧)近岸滩面进行了多次观测,以期为江苏沿海淤泥质潮滩短期冲淤变化研究与东灶港海域的规划建设提供一定理论参考,并尝试为淤泥质潮滩地貌监测研究提供一种新的技术手段。主要得出以下几个方面研究结果:(1)首次尝试将TLS应用于江苏沿海淤泥质潮滩冲淤变化研究,实现了高空间分辨率的滩面冲淤变化监测。通过TLS观测获取了潮滩表面高密度点云(本研究中滩面点云间距在5—20 cm),结果具有良好的空间展布性,能够模拟出滩面面状地貌形态特征,与传统方法相比大幅度提升了滩面数据采集数量和效率,并且在一定程度上降低了对滩面进行单点观测的偶然性,所反映出的冲淤变化结果有益于进一步探讨其成因机理与发展趋势的分析。(2)东灶港池堤坝两侧滩面空间分异呈现“外冲内淤”的特征,2013年4月至2014年1月,堤坝外侧研究滩面表现为的冲蚀的特征,平均冲蚀厚度约0.18 m;堤坝内侧研究滩面位于潮流水动力条件较弱的港池拐角处,表现为淤积的滩面特征,平均淤积厚度约0.36 m。堤坝内侧研究滩面淤积速率在时间上的分异表现为,2012年11月至2013年4月平均淤积速率约0.61 m/年,2013:年4月至2014年1月平均淤积速率约0.47 m/年。(3)综合考虑Riegl LMS-Z420i型号三维地面激光扫描仪的系统误差、针对扫描点云面的误差统计,以及重复扫描点云数据空间插值面的一致性,可以得出,扫描距离小于50 m(扫描视角≥9.6°)的情况下,能够监测出1 cm尺度的滩面冲淤变化;在扫描距离小于80 m(扫描视角≥4.9°)的情况下,能够监测出3 cm尺度的滩面冲淤变化。(4)受滩面水体与扫描角度限制,利用该仪器扫描获取高密度点云范围有限,在高约10m(包括三脚架高度)的海岸堤坝上能够进行精确观测的滩面半径在100 m左右,实验中被1 cm厚水体覆盖的滩面表现为数据的盲区,潮湿滩面相对于干燥的滩面点云密度略有降低,但是没有出现数据缺失的现象。