连云港市临洪河口至西墅岸滩演变研究

摘要

岸滩演变研究是岸线合理规划和开发的必要前提，也是河口和航道整治的重要依据。海滩和海岸线环境的时空变化是由人类活动的影响、自然过程支配的水动力、水平面、潮汐、波浪、流、风和沉积物供应的变化等极其复杂的因素相互作用的结果，研究这些变化是非常重要的；而利用数学模型研究岸滩地形变化是相对简单而有效的研究思路。 本文研究基于连云港市岸线勘定的客观需要而展开，在岸滩演变规律相对稳定的情况下进行岸滩地形变化过程的数学描述，在岸滩上截取若干断面，利用多年的水陆分界线的潮位数据资料，建立一系列简洁有效的岸滩演变数学模型。主要有以下几个部分： (1)对各时相水陆分界线遥感信息进行提取及其高程的潮汐校正。利用遥感及地理信息系统技术进行水陆分界线信息提取及处理，在用卫星遥感数据来分析岸线变化时，考虑潮位的影响，进行水陆分界线高程的潮汐校正。通过实地踏勘、测量与考证，获取较为丰富的基础数据和文本资料，为岸滩演变数学模型的建立奠定坚实的基础。 (2)系统介绍了岸滩演变模型研究的统计回归理论基础。阐述了多元线性回归模型的基本概念、假设理论及显著性检验、假设条件检验等基本理论，着重介绍了逐步回归分析的基本思路、数学模型及实现步骤，简要介绍了多项式回归的概念和实现方法。 (3)以临洪河口至西墅岸段为例，建立了5个断面的最优回归模型。将水陆分界线的离岸距离作为因变量，以时间和潮位为两个基本自变量，构建二元一次方程及二次、三次、四次多项式方程，进行二元线性回归及多元逐步回归分析，得到各断面多种回归方程，在回归方程满足各种假设条件和显著性检验的基础上进行回归方程的对比分析，从而确立了5个断面最优的5个回归方程，实现了对水陆分界线离岸距离与时间、潮位(高程)三个变量函数关系的定量描述。 (4)对最优回归方程进行模拟效果检验，并对研究区岸滩地形变化趋势进行短期预测。通过绘制实测值与方程回归值的散点叠加图，可知最优回归方程模拟效果良好，并利用确立的优化回归模型对研究区岸滩未来10年的发展演化情况进行预测，预测结果表明该岸滩演变情况是符合海岸演变的自然规律的。 研究表明，该模型方程能够反映该岸段的历史演变过程，能够有效预测短时期内不同潮位水陆分界线的位置；该模型的实用性、经济性、通俗性及科学性是其主要特点，在淤泥质岸段滩涂演变数学模型建立上是一个新的尝试和补充。

目录

文摘

英文文摘

声 明

第一章绪论

1.1选题背景

1.2研究目的及意义

1.3岸滩演变分析研究综述

1.3.1岸线提取及其变化监测研究现状

1.3.2岸滩演变研究现状

1.4研究思路及特色

1.4.1研究思路

1.4.2研究特色

第二章临洪河口至西墅岸段概况

2.1地理位置

2.2岸段地貌

2.3沿岸植被

2.4海洋水文

2.4.1海水温度、盐度

2.4.2潮汐与潮流

2.4.3海浪

2.4.4泥沙

2.4.5径流

2.5气候条件

2.6海域开发利用现状

第三章基本原理

3.1水陆分界线遥感信息的提取

3.2水陆分界线高程的潮汐校正

3.3岸滩演变模型的理论基础

3.3.1多元线性回归的基本概念和数学模型

3.3.2多元线性回归模型的假设理论

3.3.3多元线性回归分析中的参数

3.3.4多元线性回归分析的检验

3.3.5多种回归方程的比较

3.3.6逐步回归分析

3.3.7多项式回归

第四章岸滩演变研究的资料基础

4.1基础数据库建设

4.1.1资料收集

4.1.2电子地图的制作

4.1.3数字线划地图的制作

4.1.4卫星遥感影像图的制作

4.2沿岸地物位置及高程测量

4.2.1利用水准仪测量高程

4.2.2利用潮位测量水深

4.3水深信息复合

4.4各时相水陆分界线的潮汐校正

第五章岸滩演变模型的建立

5.1选择适当的回归方法

5.2回归方程参数计算

5.3回归结果分析和检验

5.3.1回归方程的显著性检验

5.3.2回归系数的显著性检验

5.3.3多元回归的假设条件检验

5.4回归模型对比和确认

5.4.1断面1回归方程的对比确认

5.4.2断面2回归方程的对比确认

5.4.3断面3、4回归方程的对比确认

5.4.4断面5回归方程的对比确认

第六章岸滩演变分析

6.1最优模型方程回归值与实测值比较分析

6.2岸滩变化预测分析

第七章结论与展望

7.1研究结论

7.2研究展望

参考文献

附录

致 谢