海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法技术方案

本发明专利技术提供的海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法，包括：根据海岸线的开发利用状况，对海岸线进行分类，得到不同的海岸线开发类型；设定不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；选择目标海岸线，确定目标近岸海域的评估范围；计算评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离；根据不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值以及评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响。该方法一定程度上反应海岸带地区人类活动对近岸海域的相对生态影响，有利于为基于陆海统筹的海洋生态文明建设提供技术参考，从而也有利于为海岸带开发和修复提供有益参考。

【技术实现步骤摘要】
海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法
本专利技术涉及海洋生态
，特别涉及海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法。
技术介绍
沿海地区是人类活动最为密集、经济最为发达的区域。近年来，部分近岸海域在人类活动干扰下呈现生态退化趋势。科学刻画沿海地区人类活动对近岸海域生态系统的影响，是基于生态系统的海岸带管理的基础。海岸线利用类型和开发强度一定程度上表征了海岸带地区人类活动对近岸海域生态系统的干扰程度，然而海岸线开发对评估近岸海域不同位置的生态系统的影响是不同的，目前来说，海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法主要是采用定性评估，但是，现有技术的定性评估相对简单，不能够实现海岸线开发对近岸海域生态系统的定量评估，所得到的评估结果可靠性程度不高，不利于为近岸海域生态系统的开发研究提供指导性的意见。
技术实现思路
为解决现有技术中评估海岸线开发对近岸海域生态系统影响定量性程度不够的技术问题，本专利技术提供了一种海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法，能够根据海岸线开发利用状况定量评估海岸线开发对近岸海域生态系统的干扰程度，一定程度上反应海岸带地区人类活动对近岸海域的相对生态影响，有利于为基于陆海统筹的海洋生态文明建设提供技术参考，从而也有利于为海岸带开发和修复提供有益参考。本专利技术提供了海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法，包括：S1：根据海岸线的开发利用状况，对海岸线进行分类，得到不同的海岸线开发类型；S2：设定不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；S3：选择目标海岸线，确定目标近岸海域的评估范围；S4：计算评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离；S5：根据不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值以及评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响。进一步地，所述海岸线开发类型包括：未开发海岸线、围塘堤坝海岸线、防护堤坝海岸线、工业与城镇海岸线以及港口码头海岸线。进一步地，所述目标海岸线包括：大陆海岸线和岛屿海岸线。进一步地，在所述步骤S4之前还包括：根据目标近岸海域的评估范围，将评估范围划分为多个大小相等的栅格。进一步地，所述步骤S4具体包括：根据目标海岸线，将目标海岸线离散为等长度的N段海岸线线段；当目标海岸线为大陆海岸线时，计算任一栅格中心点分别到N段海岸线线段中点的衰减距离；当目标海岸线为岛屿海岸线时，确定任一栅格中心点到目标海岸线边缘的第一切线和第二切线以及第一切点和第二切点；连接第一切点和第二切点，将岛屿海岸线分为第一海岸线和第二海岸线，计算第一海岸线中包含的海岸线线段数m，并计算任一栅格中心点分别到m段海岸线线段中点的衰减距离；计算第一切线与第二切线之间的夹角；若夹角小于180度，则将第二海岸线映射至第一等效海岸线和第二等效海岸线，计算第一等效海岸线中包含的等效海岸线线段数n以及第二等效海岸线中包含的等效海岸线线段数k，并计算任一栅格中心点分别到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离；若夹角大于等于180度，则任一栅格中心点到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离为零。进一步地，所述将第二海岸线映射至第一等效海岸线和第二等效海岸线，具体包括：确定第二海岸线的第三切线及第三切点，且第三切线与第一切线相垂直，记垂足为第一垂足，并确定第二海岸线的第四切线及第四切点，且第四切线与第二切线相垂直，记垂足为第二垂足；将第一切点与第三切点之间的海岸线垂直映射至第一切线，即第一垂足与第一切点之间的连线，记为第一等效海岸线；并将第二切点与第四切点之间的海岸线垂直映射至第二切线，即第二垂足与第二切点之间的连线，记为第二等效海岸线。进一步地，所述任一栅格中心点分别到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离的计算方法，具体包括：计算第一切点与第三切点之间的第i段海岸线线段中点到第一等效海岸线中第i段等效海岸线线段中点的距离di，或计算第二切点与第四切点之间的第i段海岸线线段中点到第二等效海岸线中第i段等效海岸线线段中点的距离di；计算任一栅格中心点到第i段等效海岸线线段中点的距离dj；任一栅格中心点到第二海岸线中第i段海岸线线段的衰减距离为di+dj。进一步地，所述步骤S5具体包括：判断第i段海岸线线段中所包含海岸线开发类型，计算每一种海岸线开发类型长度与第i段海岸线线段长度的占比，以最大占比对应的海岸线开发类型作为第i段海岸线线段的海岸线开发类型；根据第i段海岸线线段的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值以及任一栅格中心点到第l段海岸线线段中点的衰减距离，评估第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；当目标海岸线为大陆海岸线时，根据第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，通过求和，评估N段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；根据N段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响；当目标海岸线为岛屿海岸线且夹角大于等于180度时，根据第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，通过求和，评估m段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；根据m段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响；当目标海岸线为岛屿海岸线且夹角小于180度时，根据第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，通过求和，评估m段海岸线线段、n段海岸线线段以及k段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；根据m段海岸线线段、n段海岸线线段以及k段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响。进一步地，评估第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响的计算方法，具体包括：其中：Ii(x,y)表示第i段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；Pi表示第i段海岸线线段的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；Di(x,y)表示任一栅格中心点到第i段海岸线线段的衰减距离；w为半衰减系数。进一步地，评估N段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响的计算方法，或评估m段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响的计算方法，或评估m段海岸线线段、n段海岸线线段以及k段海岸线线段开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响的计算方法，具体包括：其中：I(x,y)表示海岸线开发对评估范围中任一栅格生态系统的影响；Pi表示第i段海岸线线段的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；Di(x,y)表示任一栅格中心点到第i段海岸线线段的衰减距离；w为半衰减系数；A表示为海岸线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法，其特征在于，包括：/nS1：根据海岸线的开发利用状况，对海岸线进行分类，得到不同的海岸线开发类型；/nS2：设定不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；/nS3：选择目标海岸线，确定目标近岸海域的评估范围；/nS4：计算评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离；/nS5：根据不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值以及评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响。/n

【技术特征摘要】
1.海岸线开发对近岸海域生态系统影响的定量化评估方法，其特征在于，包括：
S1：根据海岸线的开发利用状况，对海岸线进行分类，得到不同的海岸线开发类型；
S2：设定不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值；
S3：选择目标海岸线，确定目标近岸海域的评估范围；
S4：计算评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离；
S5：根据不同的海岸线开发类型对近岸海域生态系统影响的评估参考值以及评估范围中任一点到目标海岸线的衰减距离，评估目标海岸线开发对目标近岸海域生态系统的影响。


2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述海岸线开发类型包括：
未开发海岸线、围塘堤坝海岸线、防护堤坝海岸线、工业与城镇海岸线以及港口码头海岸线。


3.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述目标海岸线包括：大陆海岸线和岛屿海岸线。


4.根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S4之前还包括：
根据目标近岸海域的评估范围，将评估范围划分为多个大小相等的栅格。


5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
根据目标海岸线，将目标海岸线离散为等长度的N段海岸线线段；
当目标海岸线为大陆海岸线时，计算任一栅格中心点分别到N段海岸线线段中点的衰减距离；
当目标海岸线为岛屿海岸线时，确定任一栅格中心点到目标海岸线边缘的第一切线和第二切线以及第一切点和第二切点；
连接第一切点和第二切点，将岛屿海岸线分为第一海岸线和第二海岸线，计算第一海岸线中包含的海岸线线段数m，并计算任一栅格中心点分别到m段海岸线线段中点的衰减距离；
计算第一切线与第二切线之间的夹角；
若夹角小于180度，则将第二海岸线映射至第一等效海岸线和第二等效海岸线，计算第一等效海岸线中包含的等效海岸线线段数n以及第二等效海岸线中包含的等效海岸线线段数k，并计算任一栅格中心点分别到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离；
若夹角大于等于180度，则任一栅格中心点到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离为零。


6.根据权利要求5所述的评估方法，其特征在于，所述将第二海岸线映射至第一等效海岸线和第二等效海岸线，具体包括：
确定第二海岸线的第三切线及第三切点，且第三切线与第一切线相垂直，记垂足为第一垂足，并确定第二海岸线的第四切线及第四切点，且第四切线与第二切线相垂直，记垂足为第二垂足；
将第一切点与第三切点之间的海岸线垂直映射至第一切线，即第一垂足与第一切点之间的连线，记为第一等效海岸线；并将第二切点与第四切点之间的海岸线垂直映射至第二切线，即第二垂足与第二切点之间的连线，记为第二等效海岸线。


7.根据权利要求6所述的评估方法，其特征在于，所述任一栅格中心点分别到第二海岸线中包含的海岸线线段的衰减距离的计算方法，具体包括：
计算第一切点与第三切点之间的第i段海岸线线段中点到第一等效海岸线中第i段等效海岸线线段中点的距离di，或计算第二切点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：石洪华，郑伟，殷丽婷，路景钫，刘永志，
申请(专利权)人：自然资源部第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37