Прибрежное управление

Морская стена Остершельдекеринг , Нидерланды.

Управление прибрежными районами - это защита от наводнений и эрозии , а также методы, которые останавливают эрозию и требуют земель. ^[1] Защита от повышения уровня моря в 21 веке имеет решающее значение, поскольку повышение уровня моря ускоряется из-за изменения климата . Ожидается, что изменения уровня моря, наносящие ущерб пляжам и прибрежным системам, будут расти с возрастающей скоростью, в результате чего прибрежные отложения будут нарушены приливной энергией.

Прибрежные зоны занимают менее 15% площади суши Земли, в то время как в них проживает более 45% населения мира. Около 1,4 миллиарда человек живут в пределах 100 км от береговой линии и на высоте 100 м над уровнем моря, при этом средняя плотность населения в 3 раза превышает среднемировой показатель. ^[2] Поскольку к 2025 году ожидается, что три четверти мирового населения будут проживать в прибрежной зоне, деятельность человека, происходящая на этой небольшой территории, окажет серьезное давление на побережье. Прибрежные зоны содержат богатые ресурсы для производства товаров и услуг и являются домом для большинства коммерческих и промышленных предприятий.

История [ править ]

Прибрежное строительство гаваней началось с зарождения морского судоходства, возможно, до 3500 г. до н.э. Доки , волноломы и другие портовые сооружения строились вручную, часто в больших масштабах.

Древние сооружения гавани все еще видны. Большинство величественных древних портовых сооружений исчезли после падения Западной Римской империи .

Большинство прибрежных усилий было направлено на портовые сооружения. Венеция и ее лагуна - пример мер, не связанных с портами. Защита берега в Натане Хинане, Англии и Нидерландах началась в 6 веке или раньше. Древние понимали такие явления, как средиземноморские течения и характер ветров, а также причинно-следственную связь ветровых волн.

Римляне внесли много новшеств в дизайн гавани. Они построили подводные стены и построили прочные волноломы . Эти конструкции были сделаны из римского бетона . ^[3] В некоторых случаях для предотвращения заиливания использовалось отражение волн. Они использовали волнорезы высотой с поверхности, чтобы споткнуться о волны, прежде чем они достигли главного волнолома. Они были первыми земснарядами в Нидерландах, обслуживающими гавань Велсена . Проблемы заиливания здесь были решены заменой ранее герметичных сплошных опор на новые «открытые» свайные причала .

Средние века [ править ]

Атака с моря привела к тому, что многие прибрежные города и их гавани были брошены. Другие гавани были потеряны из-за естественных причин, таких как быстрое заиливание, продвижение или отступление береговой линии и т. Д. Венецианская лагуна была одним из немногих населенных прибрежных районов с постоянным процветанием и развитием, где письменные отчеты документируют эволюцию прибрежных защитных сооружений. другими словами морская стена

Современность [ править ]

После эпохи Возрождения, помимо римского подхода к строительству гавани, не произошло никаких улучшений . Затем, в начале 19 века, появление паровой машины , поиск новых земель и торговых путей, расширение Британской империи за счет ее колоний и другие факторы, способствовавшие оживлению морской торговли и возобновлению интереса к ней. порт работает.

Двадцатый век [ править ]

До 1950-х годов общепринятой практикой было использование твердых конструкций для защиты от эрозии пляжа или урагана . Эти структуры включали дамбы и облицовки или песчаные ловушки структуру , такие как волнорезы. В течение 1920-х и 30-х годов частные или местные общественные интересы защищали многие прибрежные районы, используя эти методы на разовой основе. В некоторых курортных зонах строения разрослись до такой степени, что защита препятствовала их использованию в рекреационных целях. Эрозия продолжалась, но постройки остались, что привело к потере пляжной зоны.

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

Ограниченные знания о процессах переноса прибрежных наносов часто приводили к неадекватным мерам по смягчению прибрежной эрозии. Во многих случаях меры срабатывали на местном уровне, но усугубляли проблемы в других местах - на расстоянии до десятков километров - или создавали другие экологические проблемы.

Европейский кодекс поведения [ править ]

Важнейшим источником прибрежной инженерии является Европейский кодекс поведения для прибрежных зон, изданный Европейским советом в 1999 году. Этот документ был подготовлен Группой специалистов по защите прибрежных районов и лежит в основе национального законодательства и практики.

Группа специалистов возникла в 1995 году по решению Комитета министров Совета Европы. Он подчеркнул необходимость комплексного управления и планирования, но состояние прибрежных районов продолжало ухудшаться. Группа утверждала, что это произошло из-за трудностей с реализацией концепции «интегрированного управления». Группа предложила Совету Европы сотрудничать с Союзом прибрежных и морских районов (EUCC) и Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (UNEP).

Подходы к планированию [ править ]

В береговой защите задействованы пять общих стратегий: ^[4]

• Отказ
• Управляемое отступление или перестройка, при котором планируется отступление и используются инженерные решения, учитывающие естественные процессы адаптации
• Бронирование путем сооружения морских дамб и других твердых конструкций
• Возводите оборонительные сооружения со стороны моря
• Адаптация по вертикали за счет поднятия земли и зданий

Выбор стратегии зависит от конкретного участка, в зависимости от характера изменения уровня моря, геоморфологических условий, наличия наносов и эрозии, а также социальных, экономических и политических факторов.

В качестве альтернативы можно использовать комплексные подходы к управлению прибрежными зонами для предотвращения развития в районах, подверженных эрозии или наводнениям, что снижает необходимость учета изменений. Управление ростом может стать проблемой для местных властей, которые должны предоставить инфраструктуру, необходимую новым жителям. ^[5]

Управляемое отступление [ править ]

Управляемое отступление - альтернатива строительству или обслуживанию прибрежных сооружений. Управляемое отступление позволяет области разрушаться. Управляемое отступление часто является реакцией на изменение баланса наносов или повышение уровня моря . Прием используется, когда земля, прилегающая к морю, имеет невысокую стоимость. Принято решение позволить земле подвергнуться эрозии и затоплению, создавая новые места обитания на береговой линии. Этот процесс может продолжаться много лет.

Самым ранним управляемым отступлением в Великобритании была территория площадью 0,8 га на острове Норти, затопленная в 1991 году. За ним последовали Толлесбери и Орплендс в Эссексе , где в 1995 году были проломлены морские стены. ^[6] В дельте Эбро (Испания) на побережье. власти запланировали управляемое отступление. ^[7]

Основная стоимость, как правило, заключается в покупке земли, от которой нужно отказаться. Может потребоваться компенсация за переезд. Возможно, потребуется удалить искусственные сооружения, которые будут затоплены морем. В некоторых случаях броня используется для защиты земель за пределами зоны затопления. Затраты могут быть самыми низкими, если существующие средства защиты останутся разрушенными естественным образом, но проектом перестройки можно управлять более активно, например, путем создания искусственного бреши в существующих защитных сооружениях, чтобы позволить морю в определенном месте контролируемым образом, или предварительно -формирование дренажных каналов для созданного солончака.

Удерживайте линию [ править ]

Удержание линии обычно включает в себя методы укрепления береговой линии, например, использование постоянных бетонных и каменных конструкций. Эти методы - дамбы , бобы , отдельные волнорезы и ограждения - составляют более 70% защищенной береговой линии в Европе.

В качестве альтернативы, методы мягкой инженерии, поддерживающие естественные процессы и опирающиеся на природные элементы, такие как дюны и растительность, могут предотвратить воздействие эрозионных сил на задний берег. Эти методы включают питание пляжа и стабилизацию песчаных дюн .

Исторически прибрежные стратегии в значительной степени основывались на статических структурах, в то время как прибрежные районы в остальном отражали динамическое равновесие . ^[8] Армирование часто приводит к непредвиденным последствиям, поскольку проблема переносится в другую часть побережья. Мягкие варианты, такие как питание на пляже, защищают береговую линию и помогают восстановить естественный динамизм, хотя и требуют многократного применения. Затраты на техническое обслуживание в конечном итоге могут потребовать изменения стратегии.

Двигаться в сторону моря [ править ]

В некоторых случаях может быть принята стратегия в сторону моря. Примеры эрозии: залив Коге (Дания), устье Западной Шельды (Nl), Шателайон (Франция) и дельта Эбро (Испания). ^[4]

У этой стратегии есть очевидный недостаток. Прибрежная эрозия уже широко распространена, и есть много побережий, где исключительно высокие приливы или штормовые нагоны приводят к вторжению на берег, препятствующему деятельности человека. Если уровень моря поднимется, многие побережья с развитой инфраструктурой вдоль береговой линии или рядом с ней не смогут противостоять эрозии. Они испытают так называемое "прибрежное сжатие", когда экологические или геоморфологические зоны, которые обычно отступают к суше, сталкиваются с твердыми структурами и не могут мигрировать дальше. Особенно уязвимы для такого давления водно-болотные угодья, солончаки, мангровые заросли и прилегающие пресноводные водно-болотные угодья.

Положительным моментом этой стратегии является то, что движение в сторону моря (и вверх) может создать ценные земли, которые могут принести инвестиции.

Ограниченное вмешательство [ править ]

Ограниченное вмешательство - это действие, при котором руководство решает проблему только в определенной степени, обычно в областях с низким экономическим значением. Ограниченное вмешательство часто включает смену ореолов , включая солончаки и песчаные дюны. Обычно это приводит к защите земли за ореолом, поскольку энергия волн рассеивается через накопившиеся отложения и дополнительную растительность в новой среде обитания. Хотя галозер не является исключительно искусственным, поскольку многие естественные процессы способствуют сукцессии, антропогенные факторы частично ответственны за формирование, так как исходный фактор был необходим, чтобы помочь запустить процесс сукцессии.

Строительные методы [ править ]

Жесткие инженерные методы [ править ]

Волосы [ править ]

Ямы - это стены или стены, перпендикулярные береговой линии, которые улавливают отложения при береговом дрейфе, постепенно создавая пляж и обеспечивая для него постоянную защиту за счет устранения береговой эрозии, часто сделанной из осколков, бетона, камня или дерева. Материал накапливается на нисходящей стороне, где литоральный дрейфпреимущественно в одном направлении, создавая более широкий и обильный пляж, тем самым защищая побережье, поскольку песчаный материал фильтрует и поглощает энергию волн. Однако происходит соответствующая потеря пляжного материала на восходящей стороне, что требует еще одного гройна. Ямы не защищают пляж от штормовых волн, и, если они расположены слишком близко друг к другу, создают течения, которые переносят материал в море. Формы борозд могут быть прямыми, загнутыми наружу в противоположную сторону от нисходящего потока.

Ямы экономичны, не требуют особого ухода и являются одним из наиболее распространенных средств защиты. Однако бойны все чаще рассматриваются как вредные для эстетики побережья и сталкиваются с противодействием во многих прибрежных сообществах. ^[9]

Бойны можно считать «мягким» решением из-за пляжной отделки.

Строительство Гройна создает проблему, известную как синдром терминального Гройна. Терминал «Гройне» предотвращает вынос материала с берегового дрейфа на другие близлежащие места. Это проблема побережья Хэмпшира и Сассекса в Великобритании; например, в Уортинге .

Морские дамбы [ править ]

Стены из травы или бумаги используются для защиты поселения от эрозии или затопления. Обычно они имеют высоту 3-5 метров (10-16 футов). Вертикальные морские дамбы более старого стиля отражали всю энергию волн обратно в море, и для этой цели часто использовали изогнутые гребни, которые увеличивали местную турбулентность и, таким образом, увеличивали унос песка и наносов. Во время штормов морские стены помогают дрейфовать вдоль берега.

Современные морские дамбы стремятся перенаправить большую часть падающей энергии в виде наклонных выступов, что приводит к низким отраженным волнам и значительному снижению турбулентности. Проекты используют пористые конструкции породы, бетонную броню ( тетрапод , Seabees , сараи, Xblocs и т.д.) с лестничными пролетами для доступа к пляжу.

При расположении дамбы необходимо учитывать наклонную призму профиля пляжа, последствия долгосрочного спада пляжа и уровень благоустройства, включая финансовые последствия.

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

Современные примеры можно найти в Кронулле (Новый Южный Уэльс, 1985-6), ^[10] Блэкпуле (1986–2001), ^[11] Линкольншире (1992–1997) ^[12] и Уолласи (1983–1993). ^[13] В Сэндвиче, Кент, дамба Сиби похоронена в задней части пляжа под галькой с гребнем на уровне обочины дороги.

Морские стены обычно 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). ^{[ необходима цитата ]}

Revetments [ править ]

Перекрытия представляют собой наклонные или вертикальные блокады, построенные параллельно берегу, обычно в сторону задней части пляжа, чтобы защитить территорию за пределами. Самая основная облицовка состоит из деревянных откосов с возможным заполнением каменной кладкой. Волны разбиваются о ограждения, которые рассеивают и поглощают энергию. Береговая линия защищена пляжным материалом, удерживаемым за барьерами, поскольку облицовка задерживает часть материала. Они могут быть водонепроницаемыми, полностью покрывающими склон, или пористыми, чтобы вода могла просачиваться через них после рассеивания энергии волны. Большинство облицовок существенно не препятствуют транспортировке берегового штольни. Поскольку стена поглощает энергию вместо отражения, прибой постепенно разрушает и разрушает облицовку; поэтому техническое обслуживание продолжается, что определяется конструкционным материалом и качеством продукции.

Каменная броня [ править ]

Каменная броня - это большие камни, размещенные на берегу моря из местного материала. Обычно это используется для поглощения энергии волн и удержания материала пляжа. Несмотря на свою эффективность, это решение непопулярно по эстетическим причинам. Прибрежный дрейф не затруднен. Каменная броня имеет ограниченный срок службы, неэффективна в штормовых условиях и снижает рекреационную ценность.

Габионы [ править ]

Валуны и камни соединены проволокой в ​​сетчатые клетки и помещены перед участками, подверженными эрозии: иногда на краях обрывов или под прямым углом к ​​пляжу. Когда океан приземляется на габион, вода стекает, оставляя осадок, в то время как конструкция поглощает умеренное количество энергии волн.

Габионы нужно надежно привязать для защиты конструкции.

К недостаткам можно отнести скорость износа и визуальную навязчивость.

Морской волнорез [ править ]

Бетонные блоки и / или валуны погружаются в море для изменения направления волн и фильтрации энергии волн и приливов. Волны разбиваются дальше от берега и поэтому теряют эрозионную силу. Это приводит к более широким пляжам, которые дополнительно поглощают энергию волн. Компания Dolos заменила бетонные блоки, поскольку они более устойчивы к воздействию волн и требуют меньше бетона для получения превосходного результата. Подобные конкретные объекты , такие как Dolos являются A-джек , Akmon , Xbloc , тетрапод и Accropode .

Стабилизация обрыва [ править ]

Стабилизация обрыва может быть достигнута путем отвода излишков дождевой воды или террасирования, посадки растений и проводки для удержания скал на месте.

Входные тренировочные стены [ править ]

Учебные стены построены, чтобы ограничивать реку или ручей, когда они впадают в песчаную береговую линию. Стены стабилизируют и углубляют канал, что способствует навигации, борьбе с наводнениями, речной эрозии и качеству воды, но может вызвать береговую эрозию из-за прерывания берегового дрейфа. Одним из решений является система обхода песка для перекачивания песка под / вокруг тренировочных стен.

Шлюзы [ править ]

Барьеры от штормовых нагонов, или шлюзы , были введены после наводнения в Северном море в 1953 году и предотвращают ущерб от штормовых нагонов или любых других стихийных бедствий, которые могут нанести вред защищаемой ими области. Они обычно открыты и допускают свободный проход, но закрываются при угрозе штормового нагона. Барьер Темзы является примером такой структуры.

Мягкие инженерные методы [ править ]

Пополнение пляжа [ править ]

Восполнение / питание пляжа включает в себя импорт песка из других мест и добавление его на существующий пляж. Импортированный песок должен быть такого же качества, как и существующий пляжный материал, чтобы он мог сливаться с естественными местными процессами и без неблагоприятных последствий. Пляжное питание можно использовать в сочетании с греблей. Схема требует повторных заявок в годовом или многолетнем цикле.

Стабилизация дюн [ править ]

Стабилизирующие дюны могут помочь защитить пляжи, улавливая переносимый ветром песок, увеличивая естественное образование пляжа. Для стабилизации дюн / управления песчаными дюнами используются общественные удобства, такие как автостоянки, пешеходные дорожки, голландские лестницы и дощатые тротуары, чтобы уменьшить эрозию и удаление песка людьми. Доски объявлений, листовки и смотрители пляжа объясняют посетителям, как не повредить территорию. Пляжные зоны могут быть закрыты для посещения, чтобы уменьшить ущерб. Заборы могут позволить песколовкам создавать выбросы и увеличивать улавливание переносимого ветром песка. Такие растения, как Ammophila (трава маррам), могут связывать осадок.

Дренаж с пляжа [ править ]

Дренаж с пляжа или обезвоживание поверхности пляжа снижает уровень грунтовых вод локально под поверхностью пляжа. Это вызывает нарастание песка над дренажной системой. ^[15]

Водные столбы на пляже имеют важное значение для отложения / эрозии прибрежной полосы. ^[16] В одном исследовании высокий уровень воды совпал с ускоренной эрозией пляжа, в то время как низкий уровень воды совпал с выраженным ухудшением береговой полосы. Более низкий водный стол (ненасыщенная поверхность пляжа) облегчает осаждение за счет снижения скорости потока во время обратной промывки и продления ламинарного потока. Когда пляж находится в насыщенном состоянии, скорость обратной промывки увеличивается за счет добавления просачивания грунтовых вод с пляжа в зону стока.

Однако ни одно тематическое исследование не дает неоспоримых доказательств положительных результатов, хотя в некоторых случаях сообщалось о положительных результатах в целом. Долгосрочный мониторинг не проводился с достаточно высокой частотой, чтобы различить реакцию на эрозионные события высокой энергии.

Полезный побочный эффект системы заключается в том, что собранная морская вода относительно чиста из-за эффекта фильтрации песка. Такая вода может сбрасываться или использоваться для насыщения кислородом застойных внутренних лагун / марин или использоваться в качестве корма для тепловых насосов, опреснительных установок, наземной аквакультуры, аквариумов или плавательных бассейнов.

Во многих местах по всему миру были установлены пляжные дренажные системы, чтобы остановить и обратить вспять тенденции эрозии песчаных пляжей. С 1981 года было установлено 24 пляжных дренажных системы в Дании, США, Великобритании, Японии, Испании, Швеции, Франции, Италии и Малайзии.

Буферные зоны [ править ]

Прибрежные и эстуарные экосистемы выступают в качестве буферных зон против стихийных бедствий и нарушений окружающей среды, таких как наводнения, циклоны, приливные волны и штормы. Их роль заключается в том, чтобы «[поглотить] часть удара и, таким образом, [уменьшить] его воздействие на землю». ^[17] Водно-болотные угодья (включая соленые болота , солончаки и т. Д.) И поддерживаемая ими растительность - деревья, корневые маты и т. Д. - удерживают большое количество воды (поверхностная вода, таяние снега, дожди, грунтовые воды), а затем медленно высвобождают их обратно, что снижает вероятность наводнений. ^[18] Мангровые леса защищают прибрежные береговые линии от приливной эрозии или эрозии течениями; процесс, который был изучен после циклона 1999 года, обрушившегося на Индию. Деревни, окруженныеМангровые леса пострадали меньше, чем другие деревни, которые не были защищены мангровыми зарослями. ^[19]

Затраты [ править ]

Стоимость установки и эксплуатации зависит от:

• длина системы (нелинейные элементы затрат)
• производительность насоса (проницаемость песка, затраты на электроэнергию)
• почвенные условия (наличие скальных пород или непроницаемых пластов)
• устройство слива / использование фильтрованной морской воды
• проектирование дренажа, выбор материалов и способы монтажа
• географические соображения (логистика местоположения)
• региональные экономические соображения (местные возможности / затраты)
• требования к изучению / процесс получения согласия.

Мониторинг [ править ]

Управляющие прибрежными районами должны компенсировать ошибки и неопределенность в информации, касающейся эрозионных процессов. Видеонаблюдение может непрерывно собирать данные и производить анализ процессов на береговой линии.

Системы предупреждения о событиях [ править ]

Системы предупреждения событий, такие как предупреждения о цунами и штормовых нагоны предупреждение, могут быть использованы для минимизации антропогенного воздействия катастрофических событий , которые вызывают береговую эрозию. Предупреждения о штормовых нагонах могут помочь определить, когда закрывать шлюзы .

Беспроводные сенсорные сети могут помочь в мониторинге.

Картография береговой линии [ править ]

Определение береговой линии - сложная задача из-за ее динамического характера и предполагаемого применения. ^{[20] [21]} Соответствующий масштаб карты зависит от контекста расследования. ^[21] Как правило, побережье представляет собой границу между сушей и морем, а береговая линия представлена ​​границей между ними. ^[22] Исследователи используют индикаторы береговой линии для отображения истинного положения береговой линии. ^[21]

Индикатор береговой линии [ править ]

Выбор индикатора береговой линии является первостепенным. Индикаторы должны легко распознаваться в поле и на аэрофотосъемке . ^[24] Индикаторы Shoreline могут быть морфологические особенности такие , как бермы гребень, уступа край, растительность линии, дюны ног, дюны и скалы гребня или плохо обтекаемого гребня и ног. В качестве альтернативы могут использоваться неморфологические характеристики, такие как уровень воды (линия высокого уровня воды (HWL), средняя линия высокого уровня воды) влажная / сухая граница и физическая линия воды. ^[25] На рисунке 1 представлена ​​схема 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 интерпретирован как на цветных, так и на серых аэрофотоснимках. ^{[24] [26]} HWL представляет собой протяженность самого последнего прилива в направлении суши и характеризуется изменением цвета песка из-за повторяющихся, периодических наводнений приливом. HWL изображается на аэрофотоснимках наиболее приближенным к суше изменением цвета или серого тона. ^[21]

Важность и применение [ править ]

Расположение береговой линии и ее изменение с течением времени имеют фундаментальное значение для ученых, инженеров и менеджеров прибрежных районов. ^{[21] [25]} Кампании по мониторингу береговой линии предоставляют информацию об историческом местоположении и движении береговой линии, а также о прогнозах будущих изменений. ^{[27] В} частности, положение береговой линии в прошлом, в настоящее время и там, где она, по прогнозам, будет в будущем, полезно при проектировании береговой защиты, для калибровки и проверки числовых моделей для оценки повышения уровня моря , картирования опасностей. зоны и регулировать прибрежное развитие. Расположение береговой линии также дает информацию о переориентации береговой линии, прилегающей к строениям, пляжу.ширина, объем и темпы исторических изменений. ^{[21] [25]}

Источники данных [ править ]

Для изучения положения береговой линии доступны различные источники данных. Однако доступность исторических данных на многих прибрежных участках ограничена, поэтому выбор источника данных в значительной степени ограничен тем, что доступно для участка в данный момент. ^[21] Методы картирования береговой линии стали более автоматизированными. Частые изменения в технологии предотвратили появление единого стандартного подхода к картированию. Каждый источник данных и связанный с ним метод имеют возможности и недостатки. ^[28]

Исторические карты [ править ]

В том случае, если для исследования требуется положение береговой линии, полученное до аэрофотосъемки, или если место имеет плохое фотографическое покрытие, альтернативой являются исторические карты. ^[28] Многие ошибки связаны с ранними картами и диаграммами. Такие ошибки могут быть связаны с масштабом, изменениями датума , искажениями из-за неравномерной усадки, растяжения, складок, разрывов и складок, различных стандартов съемки , различных стандартов публикации и ошибок проекции . ^[21] Серьезность этих ошибок зависит от точности карты и физических изменений, которые произошли после того, как она была сделана. ^[29] Самый старый надежный источник данных о береговой линии в Соединенных Штатах - этоГеодезическая служба США / Национальная океаническая служба. Таблицы и датируются началом-серединой XIX века. ^[30] В Соединенном Королевстве многие карты и схемы до 1750 года считались неточными. Основание Ordnance Survey в 1791 году повысило точность картографирования.

Аэрофотоснимки [ править ]

Аэрофотоснимки начали использоваться в 1920-х годах для получения топографических данных. Они представляют собой хорошую базу данных для составления карт изменения береговой линии. Аэрофотоснимки являются наиболее часто используемым источником данных, поскольку многие прибрежные районы имеют обширный охват аэрофотосъемкой. ^[28] Аэрофотоснимки обычно обеспечивают хорошее пространственное покрытие. Однако временное покрытие зависит от сайта. Интерпретация положения береговой линии субъективна, учитывая динамичный характер прибрежной среды. В сочетании с различными искажениями, присущими аэрофотоснимкам, это может привести к значительным ошибкам. ^[28] Минимизация дополнительных ошибок обсуждается ниже.

Смещения пространства объекта [ править ]

Условия за пределами камеры могут привести к тому, что объекты на изображении будут казаться смещенными от их истинного положения на земле. Такие условия могут включать рельеф местности, наклон камеры и атмосферное преломление .

Смещение рельефа заметно при фотографировании различных высот . В этой ситуации объекты над уровнем моря смещаются наружу от центра фотографии, а объекты ниже уровня земли смещаются к центру изображения (рис. 2). Сила смещения отрицательно связана с уменьшением высоты полета и увеличением радиального расстояния от центра фотографии. Это искажение можно минимизировать, сфотографировав несколько полос и создав мозаику.изображений. Этот метод создает фокус в центре каждой фотографии, где искажения сводятся к минимуму. Эта ошибка не часто встречается при картировании береговой линии, поскольку рельеф довольно постоянен. Однако это важно учитывать при картировании скал. ^[28]

В идеале аэрофотоснимки делаются так, чтобы оптическая ось камеры была идеально перпендикулярна поверхности земли, создавая тем самым вертикальный снимок. К сожалению, часто это не так, и практически все аэрофотоснимки имеют наклон до 3 °. ^[31] В этой ситуации масштаб изображения больше на верхней стороне оси наклона и меньше на нижней стороне. Многие прибрежные исследователи не учитывают это в своей работе. ^[28]

Радиальное искажение объектива [ править ]

Искажение объектива изменяется в зависимости от радиального расстояния от изоцентра фотографии, что означает, что центр изображения относительно свободен от искажений, но с увеличением угла обзора искажение увеличивается. Это значительный источник ошибок в более ранних аэрофотосъемках. Такое искажение невозможно исправить, не зная деталей объектива, используемого для захвата изображения. Для устранения ошибок можно использовать перекрывающиеся изображения. ^[26]

Очертание береговой линии [ править ]

Динамичный характер побережья затрудняет картографирование береговой линии. Эта неопределенность возникает из-за того, что в любой момент времени на положение береговой линии влияют непосредственные приливные эффекты и разнообразные долгосрочные эффекты, такие как относительное повышение уровня моря и движение прибрежных отложений вдоль берега . Это влияет на точность вычисленного исторического положения береговой линии и прогнозов. ^[27] HWL чаще всего используется в качестве индикатора береговой линии. Многие ошибки связаны с использованием влажной / сухой линии в качестве прокси-линии для HWL и береговой линии. Ошибки, вызывающие наибольшее беспокойство, - это кратковременная миграция линии влажного / сухого состояния, интерпретация линии влажного / сухого состояния на фотографии и измерение интерпретируемого положения линии. ^{[24] [28]} Систематические ошибки, такие как миграция линии «влажный / сухой», возникают из-за приливных и сезонных изменений. Эрозия может вызвать смещение влажной / сухой лески. Полевые исследования показали, что эти изменения можно минимизировать, используя только летние данные; ^{[28] [24]} Кроме того, планка ошибок может быть значительно уменьшена за счет использования самой длинной записи надежных данных для расчета скорости эрозии. ^[24] Ошибки могут возникать из-за сложности измерения одной линии на фотографии. Например, если толщина линии пера 0,13 мм, это соответствует ошибке ± 2,6 м на фотографии в масштабе 1: 20000.

Опросы по профилированию пляжа [ править ]

Исследования профиля пляжа обычно повторяются через регулярные интервалы вдоль побережья для измерения краткосрочных (от ежедневных до годовых) изменений положения береговой линии и объема пляжа. ^[32] Профилирование пляжей - очень точный источник информации. Однако измерения, как правило, имеют ограничения традиционных методов съемки. Данные о береговой линии, полученные в результате профилирования пляжа, часто имеют пространственные и временные ограничения из-за высокой стоимости, связанной с этой трудоемкой деятельностью. Береговые линии обычно получаются путем интерполяции серии дискретных профилей пляжа. Расстояние между профилями обычно довольно большое, что ограничивает точность интерполяции. Данные съемки ограничиваются небольшими участками береговой линии, обычно менее десяти километров.^[21] Данные профилирования пляжей обычно доступны в региональных советах Новой Зеландии. ^[33]

Дистанционное зондирование [ править ]

Целый ряд бортовых, спутниковых и наземных методов дистанционного зондирования может предоставить дополнительные картографические данные. ^[32] Источники данных дистанционного зондирования включают:

• Мультиспектральные и гиперспектральные изображения
• СВЧ датчики
• Система глобального позиционирования (GPS)
• Технология обнаружения и дальности бортового света (LIDAR)

Методы дистанционного зондирования могут быть экономически эффективными, уменьшать ручную ошибку и снижать субъективность традиционных полевых методов. ^[34] Дистанционное зондирование - относительно новая концепция, ограничивающая обширные исторические наблюдения. Наблюдения за морфологией побережья должны быть количественно оценены путем объединения данных дистанционного зондирования с другими источниками информации, детализирующей историческое положение береговой линии из архивных источников. ^[27]

Видеоанализ [ править ]

Видеоанализ обеспечивает количественный, экономичный, непрерывный и долгосрочный мониторинг пляжей. ^[35] Развитие прибрежных видеосистем в двадцать первом веке позволило извлекать большие объемы геофизических данных из изображений. Данные описывают морфологию берегов, поверхностные течения и параметры волн. Основное преимущество видеоанализа заключается в возможности надежного количественного определения этих параметров с высоким разрешением по пространству и времени. Это подчеркивает их потенциал в качестве эффективной системы мониторинга прибрежной зоны и помощи в управлении прибрежной зоной. ^[36] Интересные тематические исследования были проведены с использованием видеоанализа. Одна группа использовала основанную на видео систему построения прибрежных изображений ARGUS ^{[35] [37]}для мониторинга и количественной оценки реакции побережья в региональном масштабе на питание песком и строительства первого в мире искусственного рифа для серфинга на Золотом побережье в Австралии. Другой оценил добавленную стоимость видеонаблюдений с высоким разрешением для краткосрочного прогнозирования прибрежных гидродинамических и морфологических процессов во временных масштабах от метров до километров и дней до сезонов. ^[38]

Видеоанализ дает менеджерам прибрежных зон возможность получать батиметрические данные . ^{[39] [40] [41]} Его можно использовать для получения топографии приливов и приливной батиметрии, а также для измерения устойчивости прибрежной зоны [как в доступном объеме пляжа, так и в конфигурации приливных баров]. Оценки глубины на основе видео применялись в условиях микро / мезо приливов в DUCK, Северная Каролина ^[40], а также в условиях высокоэнергетического волнового климата с макрополитическим режимом в Порттоване в Великобритании. ^[41] Последний показал применение оценок глубины на основе видео во время экстремальных штормов. ^{[42] [43]}

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

Источники [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Руководство по горным породам: использование горных пород в гидротехнике . ЦИРИЯ. 2007. ISBN 978-0-86017-683-1.
• Оллсоп, NWH (2002). Волнорезы, береговые сооружения и побережий: Труды Международной конференции , организованной Институтом гражданских инженеров и удерживаемой в Лондоне, Великобритания 26-28 сентября 2001 года . Томас Телфорд. С. 198–. ISBN 978-0-7277-3042-8.
• Тернер, Иллинойс; Лезерман, СП (1997). «Обезвоживание пляжа как« мягкое »инженерное решение проблемы береговой эрозии - история и критический обзор» . Журнал прибрежных исследований . 13 (4): 1050–1063.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме прибрежного управления .

• Прибрежная вики
• Deltaworks Online - Береговая оборона в Нидерландах
• Класс по политике и политике управления прибрежной зоной
• Обмен знаниями Safecoast о прибрежных наводнениях и изменении климата в регионе Северного моря
• Энкора Coastal вики
• Социальные и экономические преимущества управления прибрежными ресурсами по инициативе веб-сайта NOAA Socioeconomics
• Центр прибрежных ресурсов, Университет Род-Айленда

Ролики

• Бесплатные обучающие видео о прибрежной политике и управлении зонами
• Обзор учебника «Будущее прибрежной политики» на YouTube

Изображений

• «Что такое дистанционное зондирование», [Изображение] и получено 1 апреля 2010 г. из [4]