[发明专利]一种刚性防浪林布局设计方法

说明书

本发明涉及一种刚性防浪林布局设计方法，属于防浪林技术领域。对已种植防浪林的滩地，通过测量得到防浪林的长度、宽度和棵数，建立防浪林布局方案三维矩阵：消浪系数定义为消浪系数越大越优型；植被密度与林带宽度系数定义为越小越优型；对消浪系数、植被密度、林带宽度进行赋权；将每个设计方案与相对最优方案、相对最劣方案通过加权广义欧式权距离得到每个设计方案的相对优属度；相对优属度最大的方案即为最优的刚性防浪林布局方案。该方法考虑了防浪林多种消浪影响因素的作用，以提高消浪效果且减少经济成本和减少占地面积为目标进行多目标评价，决策简单，能兼顾多个目标、方便决策者迅速的做出相关决策，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种刚性防浪林布局设计方法，属于防浪林技术领域。

背景技术

在汛期，很多大型河流的中下游段来水量大，水面宽阔，风速较快，易产生较大的风浪，对堤防以及堤防保护区内人民的生命财产安全造成严重的威胁。目前，在滩地种植防浪林是一项可以有效地降低风浪爬高、滞洪导流、延长堤防寿命、减少水毁工程的生态护岸措施，并在我国大江大河大湖以及海滨得到了广泛的应用。防浪林的植被布局是一个复杂的多目标问题，既需要考虑防浪林的消波效果，又要考虑到植被场的种植面积与种植成本。目前关于防浪林的研究主要集中于对植被消波机理的研究，多采用控制变量法研究单一因素对防浪林消波效果的影响，而对于防浪林的种植布局缺乏科学的规划和定量的分析。合理的植被布局可以极大地提高防浪林的消波效果，因此，研究各消波影响因素组合条件下的优化布局对提高防浪林消波效果、加强生态护坡建设有非常重要的意义。

发明内容

本发明针对上不足提供了一种刚性防浪林布局设计方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的刚性防浪林布局设计方法，设计步骤如下：

1)、对已种植有防浪林的滩地，通过测量得到防浪林的长度和宽度，并记录该防浪林所在位置的经纬度与防浪林的植被棵数；通过如下公式计算得到防浪林密度；

式中N为植被棵数，S为防浪林面积。并测量树干树冠的高度和半径。

2)、将计算得到防浪林密度与位置(经纬度)参数放入SWAN波浪模型中，得到n不同布局防浪林的消浪系数：

3)、将步骤1)与2)中防浪林密度、消浪系数及宽度，形成n个防浪林布局方案的三维矩阵：

其中，x₁₁表示第一个方案的消浪系数，x₁₂表示第二个方案的消浪系数；x₂₁为第一个方案的密度值；x₃₁为第一个方案的宽度值。故x_ij是第j个方案在第i 个指标下的值。

通过上式获得n个待选的刚性防浪林布局设计初始矩阵；

4)、将步骤3)中消浪系数定义为消浪系数越大越优型；植被密度与林带宽度系数定义为越小越优型；

将步骤3)中的三维矩阵数据中的n个待选的刚性防浪林布局方案通过如下式计算消浪系数：

ri_j＝(xi_j-x_imin)/(x_imax-x_imin)

通过如下式计植被密度系数与林带宽度系数：

r_ij＝(x_imax-x_ij)/(x_imax-x_imin)