ShoreZone

ShoreZone — это картографическая программа, которая получает косые аэрофотоснимки на небольшой высоте во время самых низких дневных приливов в году для инвентаризации прибрежных и поперечных геоморфологических и биологических особенностей береговой линии северо-западной части Тихого океана приливной . Атрибуты среды обитания интерпретируются по аэрофотоснимкам и классифицируются в географической базе данных . Программа картирования была впервые разработана как инструмент реагирования на разливы нефти для Британской Колумбии , а теперь ShoreZone простирается от Орегона до Аляски . Другие виды использования пространственных данных включают экологические исследования , планирование сохранения морской среды , мониторинг эрозии береговой линии, затопление прибрежных территорий и оценку уязвимости, разработку стратегий адаптации к изменению климата и просвещение населения . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Разработка

Прототип системы визуализации и картографии ShoreZone был первоначально разработан доктором Эдом Оуэнсом и продемонстрирован на острове Солт-Спринг , Британская Колумбия , в 1979 году. ^{[ 4 ]} Десятилетие дальнейших разработок привело к появлению первых протоколов для Физической системы картографирования береговой зоны, опубликованных Министерством окружающей среды и стратегии изменения климата Британской Колумбии . ^{[ 5 ]} Совместимая биологическая классификация была разработана в начале 1990-х годов, и полностью интегрированная система биофизического картирования была впервые применена к национальному парку Гвайи-Хаанас и остальной части Британской Колумбии, изображения и карты которых были получены в с 1991 по 2007 год . период 2000, ^{[ 6 ]} а побережье Орегона было сфотографировано в 2011 году и нанесено на карту в 2013 году. ^{[ 7 ]} Программа Аляски началась в 2001 году, когда Региональный гражданский консультативный совет залива Кук заключил контракт с компанией Coastal and Ocean Resources Inc. на создание изображений и картографирование залива Кука , а с 2022 года программа на Аляске продолжается (см. карту). Пространственно непрерывная база данных изображений и атрибутов среды обитания теперь включает более 100 000 км береговой линии. ^{[ 8 ]} В 2014 году доктор Карл Шох из Coastwise Science впервые применил Structure From Motion с использованием Microsoft Photosynth для ортотрансформации косых аэрофотоснимков ShoreZone и создания облака точек из сфотографированных объектов, используемых для создания трехмерной модели береговой линии. Эта концепция была заимствована из систем прибрежного мониторинга Argus , которые наблюдают и количественно документируют прибрежную среду. В этих системах обычно используется группа фиксированных цифровых видеокамер, установленных с перекрывающимися полями обзора, которые снимают постоянно синхронизированные изображения прибрежной зоны, которые объединяются и ортотрансформируются при постобработке. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} Цифровая постобработка изображений ShoreZone с использованием Structure From Motion позволяет количественно измерить размеры участков береговой линии, процент покрытия субстрата , процент покрытия макроэпифлорой и эпифауной, а также оценить временные ряды изменений береговой линии. В районах, где существует временная последовательность изображений, например, в заливе Кука на Аляске и на северном побережье Британской Колумбии, временные ряды анализируются для количественной оценки эрозии или нарастания береговой линии , уязвимости к наводнениям в контексте повышения уровня моря и изменение волновой динамики. программное обеспечение используется для цифровой обработки аэрофотоснимков для создания ортофотомозаик С 2016 года коммерческое и моделей рельефа береговой линии. ^{[ 11 ]} Протоколы визуализации и картографирования ShoreZone были пересмотрены в 2016 году для использования этих новых технологий . Часть базы данных ShoreZone, касающаяся Аляски, теперь является частью Аляскинской системы наблюдения за океаном и Интегрированной системы наблюдения за океаном .

Партнерство

Картографическая программа ShoreZone поддерживается уникальным консорциумом без какого-либо обязывающего соглашения. В настоящее время консорциум состоит из более чем 50 местных, региональных и национальных партнеров, включая коренные народы, различные коммерческие отрасли, некоммерческие организации, правительства штатов, провинций и федеральные правительства. Это партнерство выиграло в 2009 году премию Coastal America Spirit Award, которая присуждается «исключительным проектам, демонстрирующим «дух» командной работы для групповых усилий, направленных на решение наших сложных прибрежных проблем». ^{[ 12 ]} В США программа Oregon ShoreZone поддерживается Департаментом рыболовства и дикой природы штата Орегон и Программой управления прибрежными зонами штата Орегон . Программа Washington ShoreZone поддерживается Департаментом природных ресурсов штата Вашингтон . Программа Alaska ShoreZone пользуется постоянной поддержкой со стороны Национальной службы морского рыболовства (NMFS) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), которая также управляет и распространяет изображения и данные. ^{[ 13 ]} В Канаде данные ShoreZone Британской Колумбии распространяются компанией GeoBC. ^{[ 14 ]} Охрана природы координировала программу до 2016 года. ^{[ 15 ]}

Утилита

Управляющим прибрежными ресурсами необходима инвентаризация мест обитания и связанной с ними биоты, которым угрожает растущая застройка и вторжение в прибрежные районы, а также косвенные последствия деятельности человека. Усилия по картированию побережья, такие как ShoreZone, в значительной степени удовлетворяют эти потребности, предоставляя физические и биологические характеристики береговой линии. Снимки и карты ShoreZone изначально были задуманы как инструмент реагирования на разливы нефти, и, в частности, данные использовались в нескольких чрезвычайных ситуациях, включая посадку на мель в 2012 году буровой баржи « Куллук» недалеко от Кадьяка , Аляска. ^{[ 16 ]} Хотя большинство пользователей имеют доступ только к изображениям, данные об атрибутах среды обитания в региональном масштабе использовались для экологического моделирования и планирования сохранения морской среды . ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} Совсем недавно эти данные пошли на пользу NOAA исследованиям климатической устойчивости . ^{[ 19 ]} Недавние улучшения в количественном определении характеристик среды обитания позволяют проводить аналитические исследования, такие как оценка потенциальных голубого углерода ресурсов солончаков . ^{[ 20 ]} Изображения также имеют эстетическую привлекательность и используются в образовательных целях. ^{[ 21 ]} художественные выставки, ^{[ 22 ]} исследование, ^{[ 23 ]} книги, ^{[ 24 ]} и карты-истории. ^{[ 25 ]}

Оценки

Было создано более 450 наземных станций для информирования процесса картографирования и оценки точности интерпретированных аэрофотоснимков . Полезность карт ShoreZone для обнаружения изменений была оценена независимыми рецензентами в 2009 и 2011 годах, и были получены следующие результаты: 1) цифровая береговая линия NOAA Coast63, используемая ShoreZone на Аляске, плохо разрешает объекты глубиной менее 50 метров, т. е. многие мелкомасштабные объекты не представлены и поэтому не могут быть точно описаны; 2) ShoreZone не имеет явных минимальных и максимальных единиц картирования, что приводит к несогласованному размещению разрывов единиц среди картографов; 3) комбинация 1 и 2 способствует отсутствию повторяющихся разрывов единиц, что приводит к потенциальным ложноположительным и ложноотрицательным показаниям изменений в масштабе отдельных береговых единиц; и 4) пользователи должны знать об ограничениях, налагаемых протоколами качественного картирования, использовавшимися до редакций 2016 года . ^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}

Ссылки

^ ShoreZone онлайн
^ «Рожденный в планировании разливов, используется для расширения инструмента ShoreZone» . Торговый журнал Аляски . 10 июля 2014 г.
^ Alaska Newspapers, Inc. «Сотрудничество с ShoreZone позволяет арктическим студентам создавать фильмы» .
^ Картирование физической береговой зоны Солтспринга (отчет). ^{[ нужна полная цитата ]}
^ «Система физического картирования береговой зоны» (PDF) .
^ http://file.dnr.wa.gov/publications/aqr_nrsh_szusermanual.pdf ^{[ только URL-адрес PDF ]}
^ «Береговая зона Орегона» .
^ «Береговая зона» .
^ Липпманн, TC; Холман, Р.А. (1989). «Количественная оценка морфологии песчаной косы. Видеометод, основанный на диссипации волн» . Журнал геофизических исследований . 94 (С1): 995–1011. Бибкод : 1989JGR....94..995L . дои : 10.1029/JC094iC01p00995 .
^ Адамс, Питер Н.; Руджеро, Питер; Шох, Г. Карл; Гельфенбаум, Гай (2007). «Миграция песчаных тел в приливной зоне вдоль мегаприливного побережья залива Качемак, Аляска» . Журнал геофизических исследований . 112 (Ф2): 1–19. Бибкод : 2007JGRF..112.2007A . дои : 10.1029/2006JF000487 .
^ Вестоби М.Дж. (15 декабря 2012 г.). « Фотограмметрия «Структура из движения»: недорогой и эффективный инструмент для геонаучных приложений» (PDF) . Геоморфология . 179 : 300–314. Бибкод : 2012Geomo.179..300W . дои : 10.1016/j.geomorph.2012.08.021 . S2CID 33695861 .
^ «Партнерство прибрежной Америки» .
^ «Картирование и изображения прибрежной зоны Аляски | Региональный офис NOAA по рыболовству на Аляске» . alaskafisheries.noaa.gov . Проверено 4 марта 2016 г.
^ ГеоБК
^ «Аляска: Наука береговой зоны — охрана природы» .
^ «Новый инструмент для разлива залива Кука дебютировал во время посадки на мель Куллука» . Торговый журнал Аляски . 16 января 2013 г.
^ Шох, Г. Карл; Альберт, Дэвид М.; Шенли, Колин (2014). «Классификация устьевой среды обитания сложного архипелага островов-фьордалов» (PDF) . Эстуарии и побережья . 37 : 160–176. дои : 10.1007/s12237-013-9622-3 . S2CID 55084218 .
^ «BCMCA: обзор» . Анализ сохранения морской среды Британской Колумбии .
^ «Картирование и изображения прибрежной зоны Аляски» .
^ «Картирование береговой зоны и его применение для оценки устойчивости прибрежных зон и сохранения голубого углерода на северо-западе Тихого океана» . 17 августа 2015 г.
^ «CoastView: отправляйтесь исследовать» . Побережье . Проверено 22 января 2020 г.
^ «Береговая зона: искусство встречается с наукой на побережье Аляски» . 2018-10-02.
^ «Близкое знакомство с побережьем Аляски — Alaska Dispatch News» . Диспетчерские новости Аляски .
^ «Региональный гражданский консультативный совет залива Кук - фотографическое путешествие по побережью Мексиканского залива Аляски» . 28 июня 2013 г.
^ «Сюжетная карта-тур» .
^ Шох, Карл (2010). «Оценка и анализ картирования прибрежной зоны приливной зоны обитания в заливе Кука» (PDF) .
^ Шредер, Керсия; Хансен, Патрисия; Николс, Джефф (2011). «Оценка точности геоморфических классификаций береговой зоны в заливе Таку и канале Гастино, Аляска» (PDF) .
^ Койл, Тереза; Херунтер, Херб; Макдональд, Стив (2016). «Проверка береговой зоны при подготовке к разливу нефти на море» (PDF) .

Внешние ссылки

[1] ShoreZone онлайн

[2] «Рожденный в планировании разливов, используется для расширения инструмента ShoreZone» . Торговый журнал Аляски . 10 июля 2014 г.

[3] Alaska Newspapers, Inc. «Сотрудничество с ShoreZone позволяет арктическим студентам создавать фильмы» .

[4] Картирование физической береговой зоны Солтспринга (отчет). ^{[ нужна полная цитата ]}

[5] «Система физического картирования береговой зоны» (PDF) .

[6] ttp://file.dnr.wa.gov/publications/aqr_nrsh_szusermanual.pdf ^{[ только URL-адрес PDF ]}

[7] «Береговая зона Орегона» .

[8] «Береговая зона» .

[9] Липпманн, TC; Холман, Р.А. (1989). «Количественная оценка морфологии песчаной косы. Видеометод, основанный на диссипации волн» . Журнал геофизических исследований . 94 (С1): 995–1011. Бибкод : 1989JGR....94..995L . дои : 10.1029/JC094iC01p00995 .

[10] Адамс, Питер Н.; Руджеро, Питер; Шох, Г. Карл; Гельфенбаум, Гай (2007). «Миграция песчаных тел в приливной зоне вдоль мегаприливного побережья залива Качемак, Аляска» . Журнал геофизических исследований . 112 (Ф2): 1–19. Бибкод : 2007JGRF..112.2007A . дои : 10.1029/2006JF000487 .

[11] Вестоби М.Дж. (15 декабря 2012 г.). « Фотограмметрия «Структура из движения»: недорогой и эффективный инструмент для геонаучных приложений» (PDF) . Геоморфология . 179 : 300–314. Бибкод : 2012Geomo.179..300W . дои : 10.1016/j.geomorph.2012.08.021 . S2CID 33695861 .

[12] «Партнерство прибрежной Америки» .

[13] «Картирование и изображения прибрежной зоны Аляски | Региональный офис NOAA по рыболовству на Аляске» . alaskafisheries.noaa.gov . Проверено 4 марта 2016 г.

[14] ГеоБК

[15] «Аляска: Наука береговой зоны — охрана природы» .

[16] «Новый инструмент для разлива залива Кука дебютировал во время посадки на мель Куллука» . Торговый журнал Аляски . 16 января 2013 г.

[17] Шох, Г. Карл; Альберт, Дэвид М.; Шенли, Колин (2014). «Классификация устьевой среды обитания сложного архипелага островов-фьордалов» (PDF) . Эстуарии и побережья . 37 : 160–176. дои : 10.1007/s12237-013-9622-3 . S2CID 55084218 .

[18] «BCMCA: обзор» . Анализ сохранения морской среды Британской Колумбии .

[19] «Картирование и изображения прибрежной зоны Аляски» .

[20] «Картирование береговой зоны и его применение для оценки устойчивости прибрежных зон и сохранения голубого углерода на северо-западе Тихого океана» . 17 августа 2015 г.

[21] «CoastView: отправляйтесь исследовать» . Побережье . Проверено 22 января 2020 г.

[22] «Береговая зона: искусство встречается с наукой на побережье Аляски» . 2018-10-02.

[23] «Близкое знакомство с побережьем Аляски — Alaska Dispatch News» . Диспетчерские новости Аляски .

[24] «Региональный гражданский консультативный совет залива Кук - фотографическое путешествие по побережью Мексиканского залива Аляски» . 28 июня 2013 г.

[25] «Сюжетная карта-тур» .

[26] Шох, Карл (2010). «Оценка и анализ картирования прибрежной зоны приливной зоны обитания в заливе Кука» (PDF) .

[27] Шредер, Керсия; Хансен, Патрисия; Николс, Джефф (2011). «Оценка точности геоморфических классификаций береговой зоны в заливе Таку и канале Гастино, Аляска» (PDF) .

[28] Койл, Тереза; Херунтер, Херб; Макдональд, Стив (2016). «Проверка береговой зоны при подготовке к разливу нефти на море» (PDF) .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]