[发明专利]计算海岸线变迁速率的方法

说明书

本发明涉及一种计算海岸线变迁速率的方法，包括：获取目标区域的海岸线的第一时期和第二时期的，采用第一平面直角坐标系的第一坐标数据；对采用第一平面直角坐标系的第一坐标数据进行坐标系旋转，得到采用第二平面直角坐标系的第二坐标数据，其中第二平面直角坐标系的横轴与区域性的海岸线走向平行；对第二坐标数据的纵坐标进行一维线性插值，得到第三坐标数据；将海岸线的第二时期的第三坐标数据的纵坐标和第一时期的第三坐标数据的纵坐标相减，得到海岸线变迁距离，基于海岸线变迁距离统计得到相应海岸线变迁速率。本申请提出的技术方案通过将原始海岸线矢量数据直接进行坐标系旋转和数据插值来计算岸线变迁速率，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及海岸工程、海岸带资源开发与保护、海岸带生态修复与整治等领域，尤其涉及一种计算海岸线变迁速率的方法。

背景技术

海岸线是海洋与陆地的分界线。如果海滩(潮滩)淤积则海岸线向海推进；如果海滩遭受侵蚀则海岸线向陆后退。海岸线的淤进或者蚀退速率的计算对于甄别相关海岸工程构筑物的建设对邻近上、下游海岸线稳定性的干扰程度、自然岸线的演变过程与趋势，对于海岸沙滩(滩涂)资源的保护、开发与利用、海岸带生态修复与整治、海岸带防灾减灾评价与防护等都至关重要。

现有的计算海岸线变迁速率的方法或者技术都是采用断面法，即通过设置若干断面与不同时期的海岸线相交，然后计算断面线与海岸线交点之间的距离变化来确定岸线淤进或者蚀退的速率。不同的地方在于设置断面的方法不同。下边分别简要介绍一下：

郭永盛等于1992年在《海洋学报》发表的黄河口区域演变的预测研究一文介绍了一种中心辐射状断面方法，其构造方法是从用户选定的基点按辐射状出发做直线与海岸线相交，适用于河口三角洲岸线变迁速率的分析。

美国地质调查局(USGS)网站2018年发布的软件Digital Shoreline AnalysisSystem(DSAS)version 5.0(数字岸线分析系统5.0)，是一种基于地理信息系统处理软件-ArcGIS的扩展应用，其设置断面的方法是用户首先需要设定一条海岸线的基线，然后沿基线自动或者人工设置若干条与基线垂直的断面与不同时期的海岸线相交，然后通过终端交点法、简单线性回归、加权线性回归等统计方法计算海岸线的变迁速率。

申请号为200910198707.7，发明名称为《用于数字岸线演变分析的正交断面方法及系统》的发明专利，其技术方案与DSAS基本相同，在首先设置一条海岸线基线的基础上，通过构造虚拟海岸线和圆弧法等一系列复杂的步骤确定若干与实际海岸线正交的断面，然后根据正交断面与海岸线交点的变化来计算海岸线的变迁速率。

现有的计算海岸线变迁速率的方法或者技术存在若干不足之处。对海岸线变迁速率的计算可以采用人工方法，即利用遥感影像处理专业软件或者其它图像处理软件，在不同时期的海岸线上人工采集若干个淤进或者蚀退距离的数值，然后进行统计平均得到岸线变迁的速率。这种方案工作量大、效率低、误差大。

郭永盛等的方案要求首先人工设置一个固定基点，然后以固定基点为中心人工做放射状断面与海岸线相交。这种技术只适用于扇形的河口三角洲海岸线，对于不存在河口的，相对平直的海岸线就不适用。

美国DSAS数字岸线分析系统则要求首先设置一条海岸线的基线，沿基线按照一定间距做若干条垂直断面与海岸线相交。其不足之处是基线设置存在着主观因素的影响，如果设置不合理，就会导致计算的海岸线变迁速率的误差较大。

专利《用于数字岸线演变分析的正交断面方法及系统》需要设置若干条包括基线在内的虚拟海岸线，然后通过复杂的步骤做出弧线型的正交断面。如果虚拟海岸线设置不合理，也会导致计算的海岸线变迁速率的误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算海岸线变迁速率方法，用以改变人工提取海岸线变迁速率工作量大、效率低、误差大的不足，提高自动化、批量化技术方案的效率，降低误差。