海岸侵蚀预测回归模型

发布网友 发布时间：2022-05-12 19:22

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2023-10-19 12:38

采用ENVI软件对卫星影像进行校正、分析，最后获取数据。由于监测数据有限，我们首先运用1986、1987、1988、1989、1991、1992、1993、1994、1995、1999、2000、2001、2002、2003、2004年预测2004年和2005、2007、2010年海岸线形态的变化。为此，我们采用了以下步骤：

1）由于1996年黄河改道等缘故，三角洲北面刁口地区一直处于侵蚀状态，而东面河口地区处于延伸状态，黄河港地区为了保护油田，已经基本都有护岸工程，海岸线没什么变化，因此，我们将研究区分为两个部分进行预测，即刁口地区（图3-9）和河口地区（图3-10）。

2）在研究区分别选两点作为原点，做放射状测线14条，由北向东分别记为1，2，…，14，见图3-9和图3-10。

图3-9 黄河三角洲刁口地区建模测线分布图

Fig.3-9 Counting lines in Diaokou area for modeling coastline erosion

图3-10 黄河三角洲河口地区建模测线分布图

Fig.3-10 Counting lines in Hekou area for modeling coastline erosion

3）在遥感图像处理软件ENVI中测量原点至各年海岸线的距离值，按线性内插作等时距化处理，即可算得1～14每条测线的原始数据。

4）对每条测线的原始数据分别建立自回归模型如下（误差自相关系数见表3-6）：

测线1回归模型 x（t+1）=0.143492x（t）+32.58167 （3-2）

测线2回归模型 x（t+1）=0.026602x（t）+28.26973 （3-3）

测线3回归模型 x（t+1）=0.249429x（t）+20.1549 （3-4）

测线4回归模型 x（t+1）=0.103827x（t）+20.47327 （3-5）

测线5回归模型 x（t+1）=0.038511x（t）+32.35457 （3-6）

测线6回归模型 x（t+1）=0.008098x（t）+36.94398 （3-7）

测线7回归模型 x（t+1）=0.385007x（t）+11.28498 （3-8）

测线8回归模型 x（t+1）=0.323633x（t）+17.90078 （3-9）

测线9回归模型 x（t+1）=0.258041x（t）+23.969 （3-10）

测线10回归模型 x（t+1）=0.058445x（t）+33.24532 （3-11）

测线11回归模型 x（t+1）=0.020052x（t）+28.06746 （3-12）

测线12回归模型 x（t+1）=0.050109x（t）+18.64599 （3-13）

测线13回归模型 x（t+1）=0.103827x（t）+15.5805 （3-14）

测线14回归模型 x（t+1）=0.085694x（t）+20.47327 （3-15）

表3-6 各测线模型误差的自相关系数　Tab.3-6 Autocorrelation coefficient of each counting line

5）将1～14各测线2005～2010年的预测值点绘于图3-11和图3-12中，并将各点连结平滑，即可得到2005～2010年岸线，从而完成了对黄河三角洲岸线形态的演变预测。

图3-11 刁口地区1995～2010年海岸线模型计算结果图

Fig.3-11 Coastline derived from the erosion model in 1995，2004，2005，2007，and 2010，Diaokou

图3-12 河口地区1995～2010年海岸线模型计算结果图

Fig.3-12 Coastline derived from the erosion model in 1995，2004，2005，2007，and 2010，Hekou

从图3-11可以看出，刁口地区海岸线基本处于侵蚀状态，图3-11中河口地区未来几年海岸线由于1996年黄河的人工改道，使得河口地区获得的来沙情况发生了很大的变化，1996年前的海岸线主要是在往顶端扩张，而1996年后的顶端的海岸开始被侵蚀，而被分流的地区开始进行扩张，从预测图上看，有一直扩张的趋势。

需要强调的是，由于1996年黄河人工改道（图3-13），使得河口地区受黄河改道后的影响最大，这使得能够获取的数据太少，只能获得1996年后的数据，而1996年前的数据对这个地区的影响比较小。另外，黄河在20世纪90年代中后期，断流时间逐年增加，1997年断流时间最长，达到226天，这种断流主要是由于人类活动造成的，所以这里海岸线的变化受人类活动影响很大，对模型预测产生了很大误差，下面是预测2004年时各个测线的相对误差（表3-7），从表中可以看出11、12、13、14号测线的相对误差比较大。

图3-13 1996年黄河河口人工改道示意图

Fig.3-13 Sketch of artificial course conversion of the Yellow River in 1996

表3-7 预测2004年各个测线的相对误差　Tab.3-7 Relative error of each predicted counting line in 2004

从卫星影像中获取数据，运用自回归模型预测方法，完成对三角洲海岸线形态演变的预测。对于预测的可靠性，与预测时限的长短密切相关。从逻辑上讲，预测的时间越远，预测值的可靠性就越低，因此，我们仅以2005年海岸线的形态变化，从误差自相关性来看，预测模型是合理的，2010年预测结果供参考。其意义不仅在于通过预测具体的形态变化向人们展示黄河三角洲海岸线近期将形成的形态轮廓，使决策者们对黄河三角洲的形态变化有一个宏观的认识，同时这项工作还可以为黄河流路的治理、油田的开发、三角洲地区可持续发展战略的实施提供科学依据。