Прибрежное управление

Эта статья посвящена управлению прибрежными ранениями, направленной на предотвращение эрозии и наводнения. Для более широких вопросов управления см. Встроенное управление прибрежной зоной . Для военной обороны прибрежных районов см. Прибрежная оборона и укрепление .

Oosterscheldekering Sea Wall, Нидерланды.

Управление прибрежнымществом - это защита от наводнения и эрозии , а также методы, которые останавливают эрозию, чтобы претендовать на земли. Защита от повышения уровня моря в 21 -м веке имеет решающее значение, поскольку повышение уровня моря ускоряется из -за изменения климата . Ожидается, что изменения в повреждении на уровне моря и прибрежных системах будут расти, что приводит к нарушению приливной энергии прибрежных отложений.

Прибрежные зоны занимают менее 15% земельной площади Земли, в то время как они принимают более 40% населения мира. Почти 1,2 миллиарда человек живут в пределах 100 километров (62 миль) от береговой линии и 100 метров (328 футов) уровня моря , со средней плотностью в три раза выше, чем в среднем по всему миру для населения. Поскольку три четверти населения мира, ожидается, проживает в прибрежной зоне к 2025 году, человеческая деятельность, происходящая из этой небольшой площадки, окажет сильное давление на побережья. Прибрежные зоны содержат богатые ресурсы для производства товаров и услуг и являются домом для большинства коммерческих и промышленных мероприятий.

История

Прибрежная инженерия гаваней , началась с происхождения морского движения, возможно, до 3500 Док -станций до нашей эры были вручную построены вручную, часто вручную. Римляне представили много инноваций в дизайне гавани. Они построили стены под водой и построили твердые водные вод . Эти конструкции были сделаны с использованием римского бетона . Витрувий описал три метода для структур здания ( DE Architectura , 5, 12). Также использовались другие виды конструкции порта, такие как обломки и арочные воды, построенные с помощью древесины плавающих кесонов. Римляне были первыми деджерами в Нидерландах, которые поддерживали гавань в Вельсен . Проблемы с зажимом были решены, когда ранее запечатанные твердые опор были заменены новыми «открытыми» причалами . Работы древних гавани все еще видны, но большинство из них исчезли после падения западной Римской империи, даже если погруженные останки иногда все еще видны под водой. Хотя большинство прибрежных усилий были направлены на портовые структуры, Венеция и ее лагуна являются примером мер, не связанных с портами. Защита берега в Италии, Англии и Нидерландах началась в 6 веке или ранее.

Средний возраст

Атака с моря привела к тому, что многие прибрежные города и их гавани были оставлены. Другие гавани были потеряны из -за естественных причин, таких как быстрое залив, аванс или отступление береговой линии и т. Д. Венецианская лагуна была одной из немногих населенных прибрежных районов с постоянным процветанием и развитием, где письменные сообщения документируют эволюцию работ по защите прибрежных районов. Другими словами, это одно из первых сообщений об использовании морской стены для защиты прибрежного поселения.

Современная эпоха

Небольшое улучшение произошло за пределами римского подхода к строительству гавани после эпохи Возрождения . Затем, в начале 19 -го века, появление парового двигателя , поиск новых земель и торговых путей, расширение Британской империи через ее колонии и другие влияния, все это способствовало оживлению морской торговли и обновленным интересам к порт работает.

Двадцатый век

До 1950 -х годов общая практика состояла в том, чтобы использовать жесткие сооружения для защиты от эрозии пляжа или ущерба от шторма . Эти сооружения включали в себя морские даты и обзоры или структуры, такие как Гройнес. В течение 1920 -х и 30 -х годов частные или местные интересы сообщества защищали многие прибрежные районы, используя эти методы на специальной основе. В определенных областях курорта структуры размножались до такой степени, что защита препятствовала использованию рекреации. Эрозия продолжалась, но структуры остались, что привело к потере пляжного района.

Навязчивость и стоимость этих структур привели в конце 1940 -х и начале 1950 -х годов, к более динамичному подходу. Проекты пытались воспроизвести защитные характеристики естественных систем пляжа и дюн. Результирующее использование искусственных пляжей и стабилизированных дюн в качестве инженерного подхода было экономически жизнеспособным и более экологически чистым.

Ограниченное знание процессов транспортировки прибрежных отложений часто приводило к неуместным мерам снижения эрозии прибрежной зоны. Во многих случаях меры работали на местном уровне, но усугубляли проблемы в других местах - до десятков километров от проведения или создавали другие экологические проблемы.

Европейский кодекс поведения

Основным источником прибрежной инженерии является Европейский кодекс поведения для прибрежных зон, выпущенных Европейским советом в 1999 году. Этот документ был подготовлен группой специалистов по защите прибрежной зоны и лежит в основе национального законодательства и практики.

Группа специалистов возникла в 1995 году в соответствии с решением комитета министров Совета Европы. Он подчеркнул необходимость интегрированного управления и планирования, но эти прибрежные районы продолжали ухудшаться. Группа утверждала, что это было связано с трудностями в реализации концепции «интегрированного управления». Группа предположила, что Совет Европы сотрудничал с Программой окружающей среды Прибрежного и Морского Союза (EUCC) и окружающей среды Организации Объединенных Наций (UNEP).

Подходы планирования

Пять общих стратегий управления прибрежными районами

Пять общих стратегий участвуют в прибрежной защите:

• Отказ
• Управляемое отступление или перераспределение, которое планирует отступление и принимает инженерные решения, которые соответствуют естественным процессам корректировки
• Брошконинг путем построения морских дамп и других жестких сооружений
• Построить оборону в сторону побережья
• Адаптация вертикально путем возвышения земли и зданий

Выбор стратегии является специфичным для участка, в зависимости от схемы изменений на уровне моря, геоморфологических условий, доступности и эрозии осадок, а также социальных, экономических и политических факторов.

В качестве альтернативы, интегрированные подходы к управлению прибрежной зоной могут использоваться для предотвращения развития в областях, подверженных эрозии или наводнениям, уменьшая необходимость решения изменений. Управление ростом может быть проблемой для местных органов власти , которые должны предоставить инфраструктуру, требуемую новыми жителями.

Управляемое отступление

Основная статья: Управляемое отступление

Управляемое отступление - это альтернатива построению или поддержанию прибрежных структур. Управляемое отступление позволяет разрывать область. Управляемое отступление часто является ответом на изменение бюджета осадков или на повышение уровня моря . Техника используется, когда земля, прилегающая к морю, имеет низкую стоимость. Принято решение позволить земле разрушаться и наводнить, создавая новые места обитания береговой линии. Этот процесс может продолжаться в течение многих лет.

Самым ранним управляемым отступлением в Великобритании была площадь 0,8 га на острове Норти , затопленное в 1991 году. За этим последовали Толлесбери и Орпландс в Эссексе , где в 1995 году были нарушены морские стены. В прибрежных властях Дельты Эбро (Испания) планировалось управлять отступлением.

Основная стоимость, как правило, является покупкой земли, которая будет заброшена. Компенсация по переселению может потребоваться. Структуры, изготовленные человеком, которые будут охвачены морем, возможно, нужно удалить. В некоторых случаях вырубка используется для защиты земли за пределами территории, которая будет затоплена. Затраты могут быть самыми низкими, если существующая защита остается в порядке, но проект перестройки может быть более активно управляется, например, путем создания искусственного нарушения в существующей защите, чтобы разрешить море в определенном месте контролируемым или до предварительного -Формирование каналов дренажа для созданных солончака.

Управляемое отступление стало более необходимой стратегией из -за изменения климата, поскольку стратегии адаптации могут сделать только так много, чтобы остановить повышение уровня моря.

Не вешайте трубку

Удерживание линии, как правило, включает в себя методы упрочнения береговой линии, например, с использованием постоянных бетонных и горных конструкций. Эти методы- Seawalls , Groynes , отдельные водные воды и обзоры- представлены более 70% защищенных береговых линий в Европе.

Альтернативно, методы мягкой инженерной инженерии, поддерживающие естественные процессы и полагаются на природные элементы, такие как дюны и растительность, могут помешать эрозивным силам достичь заднего берега. Эти методы включают питание пляж и стабилизацию песчаной дюны .

Исторически прибрежные стратегии были в значительной степени основаны на статических структурах, в то время как прибрежные районы в противном случае отражают динамическое равновесие . Арромбировка часто имеет непреднамеренное следствие перемещения проблемы в другую часть побережья. Мягкие варианты, такие как питание на пляже, защищают береговые линии и помогают восстановить естественный динамизм, хотя они требуют повторных применений. Затраты на техническое обслуживание в конечном итоге могут потребовать изменения стратегии.

Двигать моря

В некоторых случаях может быть принята стратегия моря. Примеры эрозии включают в себя: залив Коге (DK), западный устье Шельдта (NL), Chateillon (FR) и Ebro Delta (SP).

В этой стратегии есть очевидная недостатка. Прибрежная эрозия уже широко распространена, и существует много побережья, где исключительные приливы или штормовые нагоны приводят к посягательствам на берег, уступая человеческой деятельности. Если море поднимается, многие побережья, которые развиваются с инфраструктурой вдоль или недалеко от береговой линии, не смогут приспособить эрозию. Они будут испытывать так называемое «прибрежное сжатие», посредством которых экологические или геоморфологические зоны, которые обычно отступают на землю, сталкиваются с твердыми структурами и не смогут мигрировать дальше. Водно -болотные угодья, солевые болота, мангровые заросли и прилегающие водно -болотные угодья пресной воды особенно уязвимы для такого сжатия.

Прай на стратегию состоит в том, что перемещение моря (и вверх) может создать землю высокой стоимости, которая может принести инвестиции.

Ограниченное вмешательство

Ограниченное вмешательство - это действие, в соответствии с которым руководство только в определенной степени решает проблему, обычно в областях низкой экономической значимости. Ограниченное вмешательство часто включает в себя преемственность галосеров , включая соляные болота и песчаные дюны. Обычно это приводит к защите земли за галозером, поскольку энергия волны рассеивается по всему накопленному отложению и дополнительной растительности в новой среде обитания. Хотя Halosere не является строго искусственным, так как многие природные процессы способствуют преемственности, антропогенные факторы частично ответственны за формирование, поскольку необходим начальный фактор был необходим для начала процесса преемственности.

Строительные методы

Жесткие инженерные методы

Гройнс

Гройн в Mundesley , Норфолк, Великобритания

Основная статья: Гройн

Groynes - это ERT или стены, перпендикулярные береговой линии, чтобы задержать седиментацию дрейфа длинного берега , чтобы постепенно создать пляж и для ее постоянной защиты, устраняя эрозию прибрежных сил, часто сделанную из зеленых хрупков, бетона, скалы или дерева. Материал накапливается на стороне нисходящего, где литорный дрейф является преимущественно в одном направлении, создавая более широкий и более обильный пляж, тем самым защищая побережье, потому что песочный материал фильтрует и поглощает энергию волны. Тем не менее, на стороне воспитания существует соответствующая потеря пляжного материала, требующая там еще одной Гройна. Groynes не защищает пляж от волн, управляемых штормом, и, если они расположены слишком близко друг к другу, создают течения, которые несут материал на берегу берега. Формы Groynes могут быть прямыми, внешне изогнуты в противоположном направлении от нисходящего.

Groynes экономически эффективно, требуют небольшого обслуживания и являются одной из наиболее распространенных защит. Тем не менее, Гройнс все чаще рассматривается как вредная для эстетики береговой линии и сталкивается с оппозицией во многих прибрежных общинах.

Groynes можно считать «мягким» решением из -за улучшения пляжа.

Groyne Construction создает проблему, известную как синдром терминала Гройна. Терминал Гройн предотвращает дрейф Лонгшор доставлять материал в другие близлежащие места. Это проблема вдоль береговой линии Хэмпшира и Сассекса в Великобритании; Например, в Уортинге .

Морские дамбы

Основная статья: Seawall

Стены бетона и каменной кладки используются для защиты поселения от эрозии или наводнения. Они обычно имеют высоту около 3–5 метров (10–16 футов). Вертикальные морские дамбы в старых стилях отражали всю энергию волн обратно в море, и для этой цели часто получали ретушенные стены гребня, которые увеличивали локальную турбулентность, и, таким образом, увеличивали увлечение песка и отложений. Во время штормов морские стены помогают дрейфу Лонгшор.

Современные морские дамбы направлены на то, чтобы переосмыслить большую часть инцидентной энергии в виде наклонных обзоров, что приводит к низкому отраженным волнам и значительному снижению турбулентности. В конструкциях используются пористые конструкции камня, бетонные брони ( тетраподы , Seabees , сараи, Xblocs и т. Д.) С переходами для доступа к пляжу.

Расположение морской дамбы должно рассмотреть промежуточную призму пляжного профиля, последствия долгосрочной рецессии пляжного рецессии и уровня гребня удобства, включая последствия затрат.

Морские стены могут привести к рассеянию пляжей. Их присутствие также изменяет ландшафт, который они пытаются защитить.

Современные примеры можно найти в Cronulla (NSW, 1985–6), Блэкпул (1986–2001), Линкольншир (1992–1997) и Wallasey (1983–1993). В Сэндвиче Кент Морской Дамб Seabee похоронен в задней части пляжа под галькой с уровнем гребня на уровне дорожного бордюра.

Морские стены, как правило, стоят 10 000 фунтов стерлингов за метр (в зависимости от материала, высоты и ширины), 10 000 000 фунтов стерлингов за км (в зависимости от материала, высоты и ширины).

Обзоры

Основная статья: Обзоры

Обзоры - это наклонные или вертикальные блокады, построенные параллельно побережью, обычно к задней части пляжа, чтобы защитить район за пределами. Самые основные обзоры состоят из древесных наклонов с возможным заполнением камней. Волны нарушают отзывы, которые рассеивают и поглощают энергию. Береговая линия защищена пляжным материалом, удерживаемым за барьерами, так как обзоры удерживают часть материала. Они могут быть водонепроницаемыми, полностью покрывая наклон или пористые, чтобы вода просочилась после того, как энергия волны была рассеяна. Большинство отменов не мешают транспортировке дрейфа Longshore. Поскольку стена поглощает энергию вместо того, чтобы отражать, серфинг постепенно разрушает и разрушает обновление; Следовательно, техническое обслуживание продолжается, как определено структурным материалом и качеством продукта.

Цементное пляж Укрепление на побережье Александрии, Египет, чтобы предотвратить дальнейшую эрозию береговой линии, которая уязвима для оседания .

Рок -броня

Статья боли: RipPrap

Каменная броня - это большие камни, расположенные на морском краю с использованием местного материала. Это обычно используется для поглощения энергии волны и удержания пляжного материала. Хотя это и эффективно, это решение является непопулярным по эстетическим причинам. Дрейф с длинным берегом не затруднен. Rock Armor имеет ограниченную продолжительность жизни, не эффективна в штормовых условиях и снижает развлекательные ценности.

Геотекстильные трубки

Статья боли: RipPrap

Геотекстильные трубки или геотрубки представляют собой большие геотекстильные мешки, расположенные на морском краю, заполненном местными песчаными суспензией. Это обычно используется для поглощения энергии волны и удержания пляжного материала, как это делает Riprap. Часто называют пробирками титана, производимых Flint Technical Geosolutions. Дрейф с длинным берегом не затруднен.

Габиис

Ручная статья: Габион

Валуны и камни подключены к сетчатым клеткам и расположены перед областями, уязвимыми для эрозии: иногда на краях скал или под прямым углом к ​​пляжу. Когда океан приземляется на Габионе, вода стекает через оставление осадка, в то время как структура поглощает умеренное количество энергии волны.

Габионы должны быть надежно привязаны, чтобы защитить структуру.

Недостатки включают в себя скорость износа и визуальную навязчивость.

Оффшорный взломан

Основная статья: взлома (структура)

Бетонные блоки и/или валуны потоплены от берега, чтобы изменить направление волны и фильтровать энергию волны и прилива. Волны ломаются дальше на берегу и, следовательно, теряют эрозивную силу. Это приводит к более широким пляжам, которые еще больше поглощают энергию волны. Долос заменил использование бетонных блоков, потому что он более устойчив к волновому действию и требует меньше бетона для получения превосходного результата. Подобные бетонные объекты, такие как Dolos, являются A-Jack , Akmon , XBLOC , Tetrapod и Accropode .

Стабилизация скалы

Основная статья: Стабилизация Клиффа

Стабилизация утеса может быть достигнута посредством дренажа из избыточной дождевой воды через террасу, посадку и проводку для удержания скал на месте.

Входные тренировки стены

Основная статья: обучение (гражданское)

Тренировочные стены построены, чтобы ограничить реку или ручей, когда она разряжается через песчаную береговую линию. Стены стабилизируют и углубляют канал, который приносит пользу навигации, управлению наводнениями, эрозией реки и качеством воды, но может вызвать эрозию прибрежных сил за счет прерывания дрейфа Лонга. Одним из решений является система обхода песка для перекачки песка под/вокруг тренировочных стен.

Шлюзы

Основная статья: Шлюд

Барьеры из штормовых наголов, или шлюзы , были введены после наводнения в Северном море 1953 года и предотвращают ущерб от штормовых наголов или любого другого типа стихийных бедствий, которые могли бы нанести вред региону, которую они защищают. Они обычно открыты и допускают свободный проход, но закрываются под угрозой штормового нагона. Барьер Темзы является примером такой структуры.

Мягкие инженерные методы

Экосистемные услуги, предоставляемые эпибентовыми двустворчатых веществ рифами

Рифы обеспечивают защиту от прибрежных районов посредством контроля эрозии и стабилизации береговой линии и изменяют физический ландшафт экосистемным инженерией , тем самым обеспечивая среду обитания для видов путем облегчения взаимодействия с другими местами обитания, такими как приливные бентические общины, морские трассы и болоты .

Пополнение пляжа

Основная статья: Пополнение пляжа

Пополнение/питание пляжа включает импорт песка из других мест и добавление его на существующий пляж. Импортированный песок должен быть аналогичным качеством существующего пляжного материала, чтобы он мог сочетаться с естественными местными процессами и без побочных эффектов. Пляжное питание может быть использовано в сочетании с Groynes. Схема требует повторных приложений на годовом или многолетнем цикле.

Стабилизация песчаной дюны

Основная статья: Стабилизация песчаной дюны

Песчаные дюны являются общей чертой пляжей и обеспечивают среду обитания для многих организмов. Они полезны при предотвращении эрозии пляжей и могут поймать ветрянный песок, который со временем увеличивает естественное образование пляжа. Чтобы стабилизировать песчаные дюны, флора Foredune и флора Backdune посажены. Флора Foredune, как правило, представляют собой растения с терпимостью к солевым спрею, сильным ветрам и способны выживать, находящиеся под задушенным песком. Некоторые примеры - Ammophila Arenaria , Honckenya Peploides , Cakile Maritima и Spartina Coarctata . Принимая во внимание, что флора Backdune растет в плотные участки, называемые ковриками для дюн, что помогает удерживать структуру дюны. Примерами Backdune Flora являются Hudsonia Tomentosa , Spartina Patens и Iva Imbricata . После того, как эти растения укоренились, начинается стадия кустарника. Поскольку ранее установленные растения стабилизировали дюны, на стадии кустарника, более крупные растения с большими корневыми системами способны расти. Это обеспечивает дальнейшую стабилизацию песчаных дюн. Эти более крупные растения, наряду с деревянными песчаными заборами , пешеходными дорожками, голландскими лестницами и променами, помогают поймать ветрянный песок.

Стабилизация песчаных дюн с растениями является обычной практикой и может быть реализована на частных и общественных пляжах. При внедрении стабилизационных песчаных дюн на частных пляжах с несколькими владельцами, приход к согласованному соглашению, как правило, является сложным. Некоторые владельцы могут предпочесть оставить дюны голой, в то время как другие скорее посадили бы более визуально привлекательные растения. Для сравнения, при внедрении стабилизации дюн на общедоступных пляжах, с ним меньше партий. Таким образом, соглашения о реализации могут быть достигнуты быстрее.

Песчаные дюны уязвимы для человеческой деятельности. Следовательно, им нужно как можно меньше человеческого взаимодействия для их защиты. Человеческая прибрежная деятельность привела к эрозии и гибели растительной жизни на песчаных дюнах. Жизнь растений была установлена ​​в качестве важного стабилизирующего фактора песчаных дюн, и его потеря приведет к большей эрозии. Чтобы предотвратить это, доски объявлений, листовок и пляжных надзирателей объясняют посетителям, как избежать повреждения этого района. Кроме того, пляжные районы могут быть закрыты для общественности, чтобы уменьшить ущерб. Другим вариантом являются заборы, которые позволяют песчаным ловушкам создавать выбросы и увеличивать захват на ветру песка.

Пляжный дренаж

Пляжный дренаж или пляжное лицо обезвоживающего набора понижает столик на местном уровне под пляжным лицом. Это вызывает аккрецию песка над дренажной системой.

Пляжные водопроводы имеют важное отношение к осаждению/эрозии через берегу. В одном исследовании высокий водопровод совпал с ускоренной эрозией пляжа, в то время как низкий водопровод совпал с явным воздействием на берег. Нижняя водопроводная (ненасыщенная пляжная поверхность) облегчает осаждение путем уменьшения скоростей потока во время обратной промывки и продления ламинарного потока. С пляжем в насыщенном состоянии скорость обратной промывки ускоряется путем добавления просачивания подземных вод из пляжа в зоне сточных вод.

Тем не менее, ни одна тематические исследования не предоставляют неоспоримые доказательства положительных результатов, хотя в некоторых случаях сообщалось об общей положительной эффективности. Долгосрочный мониторинг не проводился на достаточно высокой частоте, чтобы различить реакцию на эрозивные события с высокой энергией.

Полезный побочный эффект системы состоит в том, что собранная морская вода относительно чиста из -за эффекта фильтрации песка. Такая вода может быть сброшена или использоваться для оксигената застойных внутренних лагун/ябунков или использоваться в качестве корма для тепловых насосов, опреснительных растений, наземной аквакультуры, аквариумов или бассейнов.

Пляжные дренажные системы были установлены во многих местах по всему миру, чтобы остановить и обратную эрозию на песчаных пляжах. Двадцать четыре пляжных дренажных систем были установлены с 1981 года в Дании, США, Великобритании, Японии, Испании, Швеции, Франции, Италии и Малайзии.

Буферные зоны

Дополнительная информация: экосистемные услуги

Прибрежные и устьевые экосистемы выступают в качестве буферных зон против природных опасностей и нарушений окружающей среды, таких как наводнения, циклоны, приливные скачки и штормы. Роль, которую они играют, заключается в том, чтобы «[поглощать] часть удара и, таким образом, [уменьшить] ее влияние на землю». Водно -болотные угодья (которые включают болотки соленой водой , соленой болота , ...) и растительность, которую она поддерживает - деревья, корневые коврики и т. Д. - сохраняют большое количество воды (поверхностные воды, таяние снега, дождь, подземные воды), а затем медленно выпускает их обратно, Уменьшение вероятности наводнений. Мангровые леса защищают прибрежные береговые линии от приливной эрозии или эрозии по токам; Процесс, который был изучен после циклона 1999 года, который попал в Индию. Деревни, которые были окружены мангровыми лесами, столкнулись с меньшим количеством ущерба, чем другие деревни, которые не были защищены мангровыми лесами.

Расходы

Затраты на установку и эксплуатацию варьируются из -за:

• Длина системы (нелинейные элементы затрат)
• Скорость потока насоса (проницаемость песка, затраты на электроэнергию)
• Условия почвы (наличие породы или непроницаемых слоев)
• Расположение сброса /отфильтрованное использование морской воды
• Дизайн дренажа, методы выбора материалов и установки
• Географические соображения (логистика местоположения)
• Региональные экономические соображения (местные возможности /затраты)
• Требования к исследованию /процесс согласия.

Мониторинг

Менеджеры прибрежных районов должны компенсировать ошибку и неопределенность в информации, касающейся эрозивных процессов. Мониторинг на основе видео может непрерывно собирать данные и создавать анализ процессов береговой линии.

Системы предупреждения о событиях

Системы предупреждения о событиях, такие как предупреждения о цунами и предупреждения о шторме , могут быть использованы для минимизации человеческого воздействия катастрофических событий, которые вызывают эрозию прибрежных сил. Предупреждения о штормовых нагорах могут помочь определить, когда закрывать шлюзы .

Беспроводные сенсорные сети могут помочь мониторингу.

Картирование береговой линии

Определение береговой линии является сложной задачей из -за его динамического характера и предполагаемого применения. Соответствующая шкала отображения зависит от контекста исследования. Как правило, побережье включает в себя границу между землей и морем, а береговая линия представлена ​​краем между ними. Следователи принимают использование индикаторов береговой линии для представления истинной позиции береговой линии.

Индикатор береговой линии

Рисунок 1. Диаграмма, представляющая пространственную связь между многими часто используемыми показателями.

Выбор индикатора береговой линии является основным фактором. Индикаторы должны быть легко идентифицированы в поле и на аэрофотосъемке . Индикаторы береговой линии могут быть морфологическими признаками, такими как берм -гребень, края Scarp, растительность , дюна , дюн -греб и скала или блафф -гребень и пальцы ноги. В качестве альтернативы могут использоваться неморфологические особенности, такие как уровень уровня воды (высокая линия воды (HWL), средняя линия высокой воды) влажная/сухая граница и физическая линия воды. На рисунке 1 представлен эскиз пространственных отношений между обычно используемыми индикаторами береговой линии.

HWL (H на рисунке 1) является наиболее часто используемым индикатором береговой линии, потому что он виден в поле и может быть интерпретирована как на аэрофотосъемках цвета, так и на серых аэрофотосъемках. HWL представляет собой сухопутную степень самого последнего прилива и характеризуется изменением цвета песка из -за повторного периодического затопления высокими приливами. HWL изображается на аэрофотоснимках самым сухопутным изменением цвета или серого тона.

Важность и применение

Местоположение береговой линии и его изменяющаяся позиция со временем имеют основополагающее значение для прибрежных ученых, инженеров и менеджеров. Кампании по мониторингу береговой линии предоставляют информацию об историческом месте и движении береговой линии, а также о прогнозах будущих изменений. Более конкретно позиция береговой линии в прошлом, в настоящее время, и где, как предсказывается, в будущем полезно для проектирования прибрежной защиты, для калибровки и проверки численных моделей для оценки повышения уровня моря , зон опасности MAP и для Регулировать развитие прибрежных районов. Расположение береговой линии также предоставляет информацию о переориентации береговой линии, прилегающей к сооружениям, ширине пляжа , объему и скорости исторических изменений.

Источники данных

Разнообразные источники данных доступны для изучения позиции береговой линии. Тем не менее, доступность исторических данных ограничена во многих прибрежных участках, и поэтому выбор источника данных в значительной степени ограничен тем, что доступно для сайта в данный момент времени. Методы картирования береговой линии стали более автоматизированными. Частые изменения в технологии предотвращали появление одного стандартного подхода к картированию. Каждый источник данных и связанный с этим метод обладают возможностями и недостатками.

Исторические карты

В случае, если исследование требует позиции береговой линии до аэрофотоснимков, или если местоположение имеет плохое фотографическое освещение, исторические карты дают альтернативу. Многие ошибки связаны с ранними картами и диаграммами. Такие ошибки могут быть связаны с масштабными изменениями, изменениями датума , искажениями от неравномерного усадки, растяжения, складок, разрывов и складок, различными стандартами съемки , различными стандартами публикации и ошибками проекции . Серьезность этих ошибок зависит от точности карты и физических изменений, которые произошли после ее внесения. Самым старым надежным источником данных о береговой линии в Соединенных Штатах являются T-Seals Survey Survey и даты с начала до среднего. В Соединенном Королевстве многие карты и карты до 1750 года считались неточными. Основание обследования боеприпасов в 1791 году улучшила точность картирования.

Аэрофотоснимки

В 1920 -х годах стали использоваться аэрофотоснимки для предоставления топографических данных. Они предоставляют хорошую базу данных для сборки карт изменения береговой линии. Аэрофотоснимки являются наиболее часто используемым источником данных, потому что многие прибрежные районы имеют обширное покрытие аэрофотоснимков. Аэрофотоснимки обычно обеспечивают хорошее пространственное покрытие. Тем не менее, временное покрытие является специфичным для участка. Интерпретация позиции береговой линии субъективна, учитывая динамическую природу прибрежной среды. Это в сочетании с различными искажениями, присущими аэрофотоснимкам, может привести к значительным уровням ошибок. Минимизация дальнейших ошибок обсуждается ниже.

Смещения пространства объекта

Рисунок 2. Пример смещения рельефа. Все объекты над уровнем земли смещены наружу из центра фотографии. Смещение становится более очевидным рядом с краями.

Условия за пределами камеры могут привести к тому, что объекты в изображении появляются смещенные из их истинного положения земли. Такие условия могут включать в себя облегчение наземного, наклона камеры и преломление атмосферы .

Смещение помощи заметно при фотографировании различных высот . Эта ситуация заставляет объекты над уровнем моря вытеснять наружу от центра фотографии и объектов под уровнем земли, чтобы быть смещенными в сторону центра изображения (рис. 2). Серьезность смещения негативно связана с уменьшением высоты полета и при увеличении радиального расстояния от центра фотографии. Это искажение может быть сведено к минимуму путем фотографирования нескольких полов и создания мозаики изображений. Эта техника создает фокус для центра каждой фотографии, где сводится к минимуму искажения. Эта ошибка не распространена при картировании береговой линии, поскольку рельеф довольно постоянна. Однако важно учитывать при картировании скал.

В идеале аэрофотоснимки сделаны, чтобы оптическая ось камеры идеально перпендикулярна поверхности земли, создавая тем самым вертикальную фотографию. К сожалению, это часто не так, и практически все аэрофотоснимки испытывают наклоны до 3 °. В этой ситуации шкала изображения больше на восходящей стороне оси наклона и меньше на стороне вниз. Многие прибрежные исследователи не рассматривают это в своей работе.

Радиальное искажение линзы

Искажение линзы варьируется в зависимости от радиального расстояния от ISO-центра фотографии, что означает, что центр изображения относительно свободен от искажения, но по мере увеличения угла взгляда искажение. Это значительный источник ошибки в более ранней аэрофотосъемке. Такое искажение невозможно исправить, не зная деталей линзы, используемого для захвата изображения. Перекрывающиеся изображения могут использоваться для разрешения ошибок.

Разграничение береговой линии

Динамическая природа побережья ставит под угрозу картирование береговой линии. Эта неопределенность возникает потому, что в любой момент времени на положение береговой линии влияет непосредственные приливные эффекты и множество долгосрочных эффектов, таких как относительный подъем на уровне моря и вдоль движения береговых прибрежных отложений . Это влияет на точность вычисленной исторической позиции и прогнозов на береговой линии. HWL чаще всего используется в качестве индикатора береговой линии. Многие ошибки связаны с использованием влажной/сухой линии в качестве прокси для HWL и береговой линии. Ошибками наибольшей проблемы являются краткосрочная миграция влажной/сухой линии, интерпретация влажной/сухой линии на фотографии и измерение позиции интерпретированной линии. Систематические ошибки, такие как миграция влажной/сухой линии, возникают из -за приливных и сезонных изменений. Эрозия может привести к миграции влажной/сухой линии. Полевые исследования показали, что эти изменения могут быть сведены к минимуму с использованием только летних данных.; Кроме того, строка ошибок может быть значительно снижена с использованием самой длинной записи надежных данных для расчета скорости эрозии. Ошибки могут возникнуть из -за сложности измерения одной линии на фотографии. Например, если линия пера составляет 0,13 мм, это переводится на ошибку ± 2,6 м на фотографии масштаба 1: 20000.

Обследования профилирования пляжа

Обследования профилирования пляжа, как правило, повторяются через регулярные промежутки времени вдоль побережья, чтобы измерить краткосрочные (ежедневные и годовые) различия в положении береговой линии и объема пляжа. Пляжное профилирование - очень точный источник информации. Тем не менее, измерения, как правило, подвергаются ограничениям обычных методов съемки. Данные береговой линии, полученные из профилирования пляжа, часто пространственно и временно ограничены из-за высокой стоимости, связанной с этой трудоемкой деятельностью. Шорея обычно получаются путем интерполяции из серии дискретных пляжных профилей. Расстояние между профилями обычно довольно большое, ограничивая точность интерполяции. Данные опроса ограничены меньшей длиной береговой линии, как правило, менее десяти километров. Данные профилирования пляжа обычно доступны в региональных советах в Новой Зеландии.

Дистанционное зондирование

Ряд воздушных, спутниковых и наземных методов дистанционного зондирования может предоставить дополнительные, сопоставленные данные. Удаленные источники данных включают:

• Мультиспектральная и гиперспектральная визуализация
• Микроволновые датчики
• Глобальная система позиционирования (GPS)
• Технология обнаружения и элинозок обнаружения воздуха (LiDAR)

Методы дистанционного зондирования могут быть экономически эффективными, уменьшить ручную ошибку и уменьшить субъективность обычных полевых методов. Дистанционное зондирование - это относительно новая концепция, ограничивая обширные исторические наблюдения. Наблюдения за морфологией прибрежной зоны должны быть количественно определены путем сочетания дистанционно определенных данных с другими источниками информации, подробно описывая историческую позицию береговой линии из архивных источников.

Видео -анализ

Анализ видео обеспечивает количественные, экономически эффективные, непрерывные и долгосрочные мониторинг-пляжи. Содействие прибрежным видео системам в двадцать первом веке позволило извлечь большие объемы геофизических данных из изображений. Данные описывают морфологию прибрежных районов, поверхностные токи и параметры волн. Основным преимуществом видео -анализа является способность надежно определить эти параметры с помощью пространства с высоким разрешением и временным покрытием. Это подчеркивает их потенциал в качестве эффективной системы мониторинга прибрежных средств и помощи в управлении прибрежной зоной. Интересные тематические исследования были проведены с использованием видео -анализа. Одна группа использовала систему визуализации прибрежной визуализации на основе видео Мониторировать и количественно оценить региональный прибрежный отклик на питание песка и строительство первого мирового мире Голд-Кост искусственного серфинга в рифа в Австралии. Другой оценил дополнительную стоимость видео наблюдений за краткосрочными прогнозами гидродинамических и морфологических процессов ближнего берега, во временных масштабах метров до километров и дней до сезонов.

Анализ видео дает менеджерам прибрежной зоны возможность получить батиметрию . Он может быть использован для получения межрезовых топографий и суб-тидальной батиметрии и измерения устойчивости прибрежной зоны [как в доступном объеме пляжа, а также на конфигурации суб-баров]. Оценки глубины на основе видео были применены в микро/мезо приливных средах в Duck, NC и весьма энергичный волновой климат с макровистским режимом в Порттоване в Великобритании. Последний показал применение оценок глубины на основе видео во время сильных штормов.

Смотрите также

• Пляжная эрозия и аккреция
  • Эволюция пляжа
  • Пляжное питание
  • Современная рецессия пляжей
  • Поднятый пляж
• Интегрированное управление прибрежной зоной
  • Прибрежные и океанические рельефы
  • Опасности развития прибрежных районов
  • Прибрежная эрозия
  • Прибрежная география
    • Крус -Форелэнд
    • Бассейн задержания
  • Прибрежная инженерия
    • Жесткая инженерия
      • Accropode
      • Xbloc
    • Мягкая инженерия
  • Прибрежная морфодинамика
  • Федерация исследований прибрежных и устьевых исследований (CERF)
  • Человеческое воздействие на побережье
  • Повышение уровня моря
  • Восстановление мангровых деревьев
  • Естественная опасность
  • Восстановление болот соленой воды
  • Восстановление солевых болот
  • Список стран по длине береговой линии
• Эрозия
  • Биоврозия
  • Задумка
  • Естественная арка
  • Платформа с вырезанием волн
• Лонгшор Дрейф
  • Осаждение (осадок)
  • Прибрежное снабжение отложений
  • Лонгшевый транспорт
  • Стабилизация песчаной дюны
  • Погружение

Ссылки

Источники

• Аппиация Аддо, К.; Walkden, M.; Mills, JP (2008). «Обнаружение, измерение и прогнозирование рецессии береговой линии в Acccra, Гана » . Журнал фотограмметрии и дистанционного зондирования . 63 (5): 543–558. Bibcode : 2008jprs ... 63..543a . doi : 10.1016/j.isprsjprs.2008.04.001 .
• Андерс, FJ; Byrnes, MR (1991). «Точность скоростей изменения береговой линии, как определено из карт и аэрофотоснимков». Берег и пляж . 59 (1): 17–26.
• Бергсма, EWJ; Конли, округ Колумбия; Дэвидсон, Массачусетс; O'Hare, TJ (2016). «Оценка прибрежной батиметрии на основе видео в макро-тидальной среде» . Морская геология . 374 (374): 31–41. Bibcode : 2016mgeol.374 ... 31b . doi : 10.1016/j.margeo.2016.02.001 . HDL : 10026.1/6286 . S2CID   12842846 .
• Боак, Элизабет Х.; Тернер, Ян Л. (1 июля 2005 г.). «Определение и обнаружение береговой линии: обзор» . Журнал прибрежных исследований . 214 : 688–703. doi : 10.2112/03-0071.1 . ISSN   0749-0208 . S2CID   55611640 .
• Camfield, Fe; Моранг А. (1996). «Определение и интерпретация изменения береговой линии». Океан и прибрежное управление . 32 (3): 129–151. Bibcode : 1996ocm .... 32..129c . doi : 10.1016/s0964-5691 (96) 00059-2 .
• Castelle, B.; Marieu, v.; Bujana, S.; Splinter, KD; Робинет, А.; Snchal, N.; Ferreira, S. (2015). «Влияние зимней серии серии« Северная серия Европы »на зимнее песчаное побережье: эрозия пляжа и дюны и погружения в мегакусп» . Геоморфология . 238 : 135–148. Bibcode : 2015geomo.238..135c . doi : 10.1016/j.geomorph.2015.03.006 . S2CID   128876635 .
• Crowell, M.; Leatherman, sp; Бакли, М.К. (1991). «Историческое изменение береговой линии: анализ ошибок и точность картирования». Журнал прибрежных исследований . 7 (3): 5–13. JSTOR   25736596 .
• Грэм, Д.; Sault, M.; Бейли, Дж. (2003). «Национальная береговая линия океана - прошлое, настоящее и будущее» . Журнал прибрежных исследований (38): 14–32.
• Грант, США (1948). «Влияние стола воды на пляжную расстройство и деградацию» (PDF) . Журнал морских исследований . 7 (3): 655–660.
• Холман, Роб; Растение, Натаниэль; Голландия, Тодд (1 мая 2013 г.). «Cbathy: надежный алгоритм оценки батиметрии ближней» . Журнал геофизических исследований: океаны . 118 (5): 2595–2609. Bibcode : 2013jgrc..118.2595h . doi : 10.1002/jgrc.20199 . ISSN   2169-9291 .
• Leatherman, SP (2003). «Картографирование и управление изменениями береговой линии вдоль восточного побережья США». Журнал прибрежных исследований (38): 5–13. JSTOR   25736596 .
• Maiti, S.; Bhattacharya, AK (2009). «Анализ изменений береговой линии и его применение к прогнозированию: подход на основе дистанционного зондирования и статистики». Морская геология . 257 (1–4): 11–23. Bibcode : 2009mgeol.257 ... 11m . doi : 10.1016/j.margeo.2008.10.006 .
• Masselink, GERD; Скотт, Тим; Пеат, Тим; Рассел, Пол; Дэвидсон, Марк; Конли, Даниэль (15 марта 2016 г.). «Extreme 2013/2014 Зимних штормов: гидродинамическое воздействие и прибрежный ответ вдоль юго -западного побережья Англии» . Земля поверхностных процессов и рельефа . 41 (3): 378–391. Bibcode : 2016espl ... 41..378m . doi : 10.1002/esp.3836 . HDL : 10026.1/4432 . ISSN   1096-9837 .
• Мур, Дж. (2000). «Методы картирования береговой линии» . Журнал прибрежных исследований . 16 (1): 111–124. Архивировано с оригинала 10 сентября 2017 года . Получено 21 февраля 2017 года .
• Мортон, Р.А. (1991). «Точное картирование береговой линии: прошлое, настоящее и будущее». Прибрежные отложения . 1 : 997–1010.
• Pajak, MJ; Leatherman, SP (2002). «Высокая линия воды как индикатор береговой линии». Журнал прибрежных исследований . 18 (2): 329–337.
• Растение, нг; Голландия, KT; Haller, MC (1 сентября 2008 г.). «Оценка океана волнового числа по образованию волн временных рядов». IEEE транзакции на геоссауке и дистанционном зондировании . 46 (9): 2644–2658. Bibcode : 2008itgrs..46.2644p . doi : 10.1109/tgrs.2008.919821 . ISSN   0196-2892 . S2CID   12789989 .
• Smit, MWJ; Aarninkhof, SGJ; Wijnberg, KM; Гонсалес, М. М; Kingstong, KS; Ruessink, Bg; Холман, Ра; Segle, E.; Дэвидсон, М.; Медина Р. (2007). «Роль видео -изображений в предсказании ежедневного до ежемесячной прибрежной эволюции». Прибрежная инженерия . 54 (6–7): 539–553. Citeseerx   10.1.1.475.4132 . doi : 10.1016/j.coastaleng.2007.01.009 .
• Смит, Джордж Л.; Зарилло, Гэри А. (1990). «Вычисление долгосрочной скорости рецессии береговой линии с использованием аэрофотографических и методов профилирования пляжа». Журнал прибрежных исследований . 6 (1): 111–120. ISSN   0749-0208 . JSTOR   4297648 .
• Тернер, Ян Л.; Aarninkhof, SGJ; Dronkers, TDT; McGrath, J. (1 июля 2004 г.). «Применение CZM прибрежной визуализации Аргуса на Голд -Кост, Австралия». Журнал прибрежных исследований . 20 : 739–752. doi : 10.2112/1551-5036 (2004) 20 [739: caoaci] 2.0.co; 2 . ISSN   0749-0208 . S2CID   130099070 .
• Van Koningsveld, M.; Дэвидсон, М.; Huntly, D.; Медина, Р.; Aarninkhof, S.; Хименес, JA; Ridgewell, J.; Де Круиф А. (2007). «Критический обзор проекта CoastView: недавние и будущие разработки в области видеосвязи управления прибрежными районами» . Прибрежная инженерия . 54 (6–7): 567–576. doi : 10.1016/j.coastaleng.2007.01.006 .
• Вудрофф, CD (2002). Побережья: форма, процесс и эволюция . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-01183-9 .

Дальнейшее чтение

• Руководство по скалам: использование рока в гидравлической инженерии . Ciria. 2007. ISBN  978-0-86017-683-1 .
• Allsop, NWH (2002). Водные вод, прибрежные сооружения и прибрежные линии: Материалы Международной конференции, организованной Институтом инженеров-строителей и состоявшегося в Лондоне, Великобритания, 26-28 сентября 2001 года . Томас Телфорд. п. 198. ISBN  978-0-7277-3042-8 .
• Тернер, Иллинойс; Leatherman, SP (1997). «Обезвоживание на пляже как« мягкое »инженерное решение для прибрежной эрозии-история и критический обзор» . Журнал прибрежных исследований . 13 (4): 1050–1063. Архивировано из оригинала 31 мая 2019 года . Получено 21 февраля 2017 года .

Внешние ссылки

• Прибрежная вики
• Deltaworks Online - прибрежная защита в Нидерландах
• Класс управления прибрежной зоной и политикой
• SafeCoast Обмен знаниями по прибрежным наводнениям и изменению климата в регионе Северного моря
• Поощряйте прибрежную вики
• Социальные и экономические преимущества управления прибрежными ресурсами из инициативы «NOAA Socioeconomics»
• Центр прибрежных ресурсов, Университет Род -Айленда

Видео

• Бесплатные образовательные видео о прибрежной политике и управлении зонами
• Будущее обзор учебника по прибрежной политике на YouTube

Изображения

• «Что такое дистанционное зондирование», [Изображение] и Получено 1 апреля 2010 года из [3]