一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统与流程

1.本发明涉及海洋监测技术领域，特别是涉及一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统。


背景技术：

2.海洋垃圾存在于海洋和海滩环境中，是具有持久性的、人造的或经加工的被丢弃的固体物质，具有难降解、易随潮流作用迁移等特点。海洋垃圾可从海岸线扩散到深海，覆盖从两极到赤道的海洋生态系统，给经济发展、生态系统及人类健康造成威胁，对海洋环境产生巨大影响。近年来，海洋垃圾污染日益增加，每天大约有800万件垃圾进入海洋。这些海洋垃圾对海洋生物的生存和繁衍造成了一定的危害和风险，海洋生物因误食海洋垃圾或者被海洋垃圾缠住并导致死亡的现象屡见不鲜。海洋垃圾还能通过食物链，将重金属和有毒化学物质在人体内富集从而危害人类健康。据《卫报》最新消息，意大利马尔凯理工大学研究人员在人类母乳中首次发现了微塑料，因此开展海洋垃圾的研究迫在眉睫。
3.海岸线作为陆源垃圾、海源垃圾迁移交汇的重要区域，易形成广泛持续的污染蓄积库，海洋垃圾呈现出数量大、种类多的特性。岸滩存量垃圾与新增垃圾之间的相互作用使得垃圾的分布格局和理化特征(颜色、形状、尺寸及化学组分)发生持续变化，使不同地点及不同环境区域的垃圾污染呈现出时空不规律性和差异化。管控和治理海洋塑料垃圾污染亟待解决，准确获取海洋垃圾污染分布及数量的基础信息，是制定管控政策，推动海洋垃圾污染清理与回收利用的关键环节。对岸滩海洋垃圾采样断面的科学选取是准确掌握岸滩海洋垃圾赋存状况的前提和基础，建立人为活动影响下的海岸线变化，是合理选取采样断面数量及位置的关键。目前海洋垃圾采样断面的选取没有统一的标准，一般由调查人员根据经验随机选取，受人为主观因素影响较大。不同区域及岸滩环境下海洋垃圾的分布差异较大，因此要因地制宜科学选取海洋垃圾采样断面的位置及数量。
4.长期以来，海洋垃圾采样断面依靠人工选取且没有统一的标准，一般由调查人员根据研究区海岸带岸滩的实地勘察结果，随机抽取监测断面位置及数量，并组织人力利用标尺或者标签绳划定采样区域(如图1)，受人为主观因素影响较大，自动化程度低，工作量大且费时费力。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统，以提高采样断面选取的自动化程度和效率。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，所述方法包括如下步骤：
8.基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区；
9.应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走
势在所述研究区域绘制基线；
10.基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交；
11.选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；
12.在重点监测区域构建第二采样断面；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区。
13.可选的，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：
14.利用函数randbetween(1,n)选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；其中，n为剖面的数量，函数randbetween()为excel软件中的生成随机数的函数，生成的随机数为剖面对应的编号。
15.可选的，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：
16.利用公式nsmi＝d
later,i-d
early,i
计算每个剖面上的海岸线净移动距离；其中，nsmi为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，d
later,i
为第i个剖面和最晚时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离，d
early,i
为第i个剖面和最早时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离；
17.按照海岸线净移动距离从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第一剖面序列；
18.选取位于所述第一剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建；其中，中间位置为剖面序列中第n/2个剖面的位置(当n为偶数时)或第n/2+0.5个剖面的位置(当n为奇数时)，在一些情况下该中间位置还包括第n/2+1和第n/2-1个剖面的位置(当n为偶数时)或n/2+1.5和n/2-0.5个剖面的位置(当n为奇数时)，n为剖面的数量。
19.可选的，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：
20.利用公式计算每个剖面上的端点变化率；其中，epri为在第i个剖面上的端点变化率，nsmi为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，δt为最晚时期的海岸线与最早时期的海岸线之间的时间间隔；
21.按照端点变化率从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第二剖面序列；
22.选取位于所述第二剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建。
23.可选的，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：
24.利用公式计算每个剖面上的线性回归率；其中，lrri为第i个剖面上的线性回归率，xj为第j个海岸线对应的时间，y
j,i
为第i个剖面与第j个海岸线的相交点的空间位置，为不同海岸线对应的时间的平均值，为第i个剖面与每个海岸线的相交点的空间位置的平均值，j为海岸线的数量；
25.按照线性回归率从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第三剖面序列；
26.选取位于所述第三剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建。
27.一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建系统，所述系统应用于上述的方法，所述系统包括：
28.海岸线矢量数据获取模块，用于基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区；
29.基线绘制模块，用于应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线；
30.剖面绘制模块，用于基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交；
31.第一采样断面选取模块，用于选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；
32.第二采样断面选取模块，用于在重点监测区域构建第二采样断面。
33.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
34.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的方法。
35.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
36.本发明公开一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统，所述方法包括如下步骤：基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线；基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，在重点监测区域构建第二采样断面。本发明基于海岸线矢量数据实现自动基线绘制、剖面绘制，进而基于剖面的性质进行采样断面的选取，无需人员勘测和判断，提高了采样断面选取的自动化程度和效率，并避免了人为主观因素的影响，而且本发明通过在重点区域增设采样断面，提高了岸滩海洋垃圾采样断面的针对性。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明背景技术提供的采样区域选取的现场示意图，图1中的(a)为调查人员进行采样断面宽度确定的现场示意图，图1中的(b)为调查人员进行采样断面长度确定的现场示意图；
39.图2为本发明实施例提供的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法的流程图；
40.图3为本发明实施例提供的剖面构建的示意图；
41.图4为本发明实施例提供的采样断面选取及范围划定示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.本发明的目的是提供一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统，以提高采样断面选取的自动化程度和效率。
44.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
45.数字化海岸分析系统(dsas，digital coastlineanalysis system)是由美国地质调查局开发可用于arcgis系统平台的应用软件，利用已有的或基于卫星影像提取的海岸线数据系统计算海岸线变化速率，定量化分析大范围及长时间序列的海岸线变化情况，在海岸线演变研究中有着广泛应用。本发明基于gis(geographic information system，地理信息系统)，可快速准确确定岸滩海洋垃圾的重点监测区域，借助dsas系统在arcgis中实现岸滩海洋垃圾采样断面的自动构建。获取公开的研究区海岸线矢量数据(2～3期)，或者从美国地质调研局/地理空间数据云等平台下载的遥感影像数据，从而提取研究区海岸线矢量数据。基于dsas系统，绘制基线，设置剖面长度、间距及各项参数，自动绘制剖面。根据各参数计算结果，定量掌握研究区海岸线变化情况，根据研究区岸滩长度及海岸线变化速率，确定岸滩海洋垃圾采样断面数量及位置。一般情况下，根据海岸线变化情况，选取变化速率最大、最小、一般的3处剖面进行采样断面的构建。如研究区岸滩长度较大，研究区海岸线受人类活动影响变化较剧烈，或者研究区存在较多河口、排污口、港口码头、旅游区及养殖区等则适当增加采样断面数量。确定采样断面位置以后，在剖面左右两侧设置距离为d的缓冲区，最终确定岸滩海洋垃圾采样断面范围区域(宽度2d)。获取剖面/采样断面边界线与海岸线交点的经纬度坐标，实地采样时，可利用gps导航定位至指定位置/路线，准确找到采样断面区域位置。该方法适用于发育完整且长度在2km以上的沙质及淤泥质海岸的岸滩海洋垃圾监测。并能为沿海地市管辖海域范围内岸滩海洋垃圾采样断面的选取提供科学的选取方法，为准确了解岸滩海洋垃圾赋存状况提供科学依据。
46.如图2所示，本发明实施例提供一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，所述方法包括如下步骤：
47.步骤201，基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区。
48.作为步骤201的一种具体的实现方式，可以从美国地质调查局/地理空间数据云官网下载研究区内的遥感影像数据，从海洋主管部门官网中获取已公开的海域使用权属数据及海岸线数据，从自然资源部标准地图服务系统等下载研究区河流分布数据等，有效避开有构筑物的岸滩剖面，确定河口、排污口、港口码头、旅游区及养殖区等需要重点监测的区域范围及分布。
49.搜集待调查海域范围内的公开海岸线矢量数据(任意时段，至少两期)，或者从美国地质调查局/地理空间数据云等官方网站获取免费的研究区域遥感影像(任意时段，至少两期)，借助arcgis和envi软件提取海岸线矢量数据。提取的海岸线误差应控制在0.5个像元以内，误差计算方法如下：
[0050][0051]
式中，es为季节误差，e
td
为潮差误差，e
p
为像元误差，ed为数字化误差，er为校正误差。
[0052]
在arcgis软件中，新建个人地理数据库，将所有海岸线导入同一要素数据库中，并在属性表里标注好海岸线测量时间以示区分。
[0053]
步骤202，应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线。
[0054]
示例性的，步骤202的具体实现方式为：基线应建立在一系列海岸线的附近，向海一侧(离岸)或者向陆一侧(岸上)均可，可以根据海岸线走势手动绘制，也可利用步骤201中已获取的海岸线片段指定适当距离做缓冲区，借助etgeowizards工具或者arcgis工具箱中要素转线工具，将缓冲区转换成线，去掉多余的部分，即可得到基线。
[0055]
步骤203，基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交。
[0056]
示例性的，步骤203的具体实现方式为：在arcgis中启动dsas模块以生成剖面，剖面应垂直于基线，并与步骤201中获取的所有海岸线相交以建立计算点。
[0057]
设置默认参数：根据基线与海岸线的位置关系，选择岸上、离岸或者岸上/离岸组合；根据研究区岸滩长度设置最适宜的剖面间距、剖面长度及投射方向等，剖面间距需经过多次尝试来确定，如岸滩长度《10km，剖面间距可设置为100m左右，岸滩长度越长，剖面间距随之增大；剖面长度需根据最新及最老两期海岸线之间的最大距离设定，如两期海岸线的最大间距为5km，则剖面长度必须大于5km，以保证剖面能与所有的海岸线相交以建立计算点。
[0058]
投射剖面：在保证剖面与基线垂直，并且与所有海岸线相交的前提下生成剖面。设置投射方法(简单的基线投射/平滑基准线投射均可)、平滑距离，是否需要翻转基线方向等，以确保剖面能够按照顺序创建(沿岸滩一侧到另一侧依次编号1～n)。平滑距离的设定需经过多次尝试，保证生成的剖面尽可能的与基线垂直。
[0059]
修改基线及剖面：检查生成的剖面位置是否尽可能的与基线垂直，是否与所有海岸线都有交点，以及是否能较均匀的分布在研究区内，岸滩或者基线弯曲处是需要重点检查的区域，往往会因为突然的海岸线弯曲导致剖面分布不均匀或者不能很好的垂直于基线，如需修改剖面可利用arcgis中的编辑功能来修改基线，剖面位置会随之自动调整，如图3所示。
[0060]
步骤204，选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建。
[0061]
步骤203中剖面的自动构建是岸滩海洋垃圾采样断面自动选取与构建的基础。本发明实施例提供了两种采样断面的位置选取方法，有随机选取和根据定量参数选取，可根据用户需求自行选择。采样断面数量一般选取3～5个，应根据岸滩长度适当增加断面选取数量，如岸滩长度每增加5km，则增加一个采样断面；若研究区岸滩受人类活动影响较大，或者存在较多河口、排污口、港口码头、旅游区及养殖区等，应根据存在的重点监测区域大小/数量增加断面数量，如重点监测区域有5个河口，则增加1～2个采样断面。
[0062]
1)随机选取
[0063]
采样断面需步骤203中生成的剖面来选取，如沿基线方向剖面编号依次为1～n，可运用excel软件randbetween(1,n)函数从1～n中选取随机整数，一般选取3～5个随机数，选到的随机数即代表剖面编号，根据剖面编号确定具体位置。
[0064]
2)根据定量参数选取
[0065]
采用dsas中海岸线净移动距离(nsm，net shoreline movement)、端点变化率(epr,end point rate)及线性回归率(lrr，linear regression rate)3种参数对生成的剖面进行定量计算，任选1个参数，根据参数结果的变化强度，选取最大、一般、最小的剖面编号，即可确定采样断面位置。
[0066]
海岸线净移动距离(nsm)表示的是不同时期的海岸线之间的距离，一般需要两期海岸线数据，其公式如下：
[0067]
nsmi＝d
later,i-d
early,i (2)
[0068]
其中，nsmi为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，d
later,i
为第i个剖面和最晚时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离，d
early,i
为第i个剖面和最早时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离。
[0069]
端点变化率(epr)表示的是不同时期的海岸线之间的距离变化速率，按照时间远近计算最早和最晚两期海岸线变化，忽略中间时段的变化情况。
[0070]
其公式如下:
[0071][0072]
其中，epri为在第i个剖面上的端点变化率，nsmi为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，δt为最晚时期的海岸线与最早时期的海岸线之间的时间间隔。
[0073]
线性回归率(lrr)是通过最小二乘法建立回归线拟合剖面上的所有海岸线交点，在确保线性变化特征的情况下，以得到拟合效果最准确的多期海岸线年变化速率，所需海岸线数量至少为3期，其公式如下：
[0074]
y＝ai+bix (4)
[0075][0076][0077]
其中，lrri为第i个剖面上的线性回归率，xj为第j个海岸线对应的时间，y
j,i
为第i个剖面与第j个海岸线的相交点的空间位置，为不同海岸线对应的时间的平均值，为第i个剖面与每个海岸线的相交点的空间位置的平均值，j为海岸线的数量；bi为回归系数，即每个单位x变化对应的y值变化，也就是线性回归率。
[0078]
对于采样断面的数量选取，如岸滩长度在2km～20km内，可选取3～5个采样断面。应避开有构筑物及杂物堆积等的区域。可根据岸滩长度适当增加采样断面数量，如岸滩长度每增加5km，则增加1个采样断面。
[0079]
根据选取的剖面编号(如a、b、c)定位采样断面的位置，以剖面为中心线，左右设置
d的距离做缓冲区，即可得到宽度为2d的采样断面范围(图4剖面两侧两条采样断面边界线之间宽度为2d的范围)。采样断面的长度根据实际情况来确定，一般岸滩海洋垃圾的采样区域应覆盖潮间带及潮上带区域。
[0080]
在arcgis中获取剖面中心线、采样断面外侧边界线与海岸线的相交点及坐标，利用gps定位1～6中的任意点位或者路线1-2-3-4-5-6-1即可准确定位采样断面位置。
[0081]
步骤205，在重点监测区域构建第二采样断面；
[0082]
如果研究区岸滩受人类活动影响较大且周围环境较为复杂，或者研究区存在河口、排污口、港口码头、旅游区及养殖区等，则可根据具体情况及需求适当增加剖面数量，如重点监测区域有5个河口/排污口，则增加1～2个采样断面。
[0083]
本发明实施例还提供一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建系统，包括：
[0084]
海岸线矢量数据获取模块，用于基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区。
[0085]
基线绘制模块，用于应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线。
[0086]
剖面绘制模块，用于基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交。
[0087]
第一采样断面选取模块，用于选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；
[0088]
第二采样断面选取模块，用于在重点监测区域构建第二采样断面。
[0089]
本发明实施例提供的系统与上述的方法，其工作原理和有益效果类似，故此处不再详述，具体内容可参见上述方法实施例的介绍。
[0090]
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的方法。
[0091]
此外，上述的存储器中的计算机程序通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0092]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现前述的方法。
[0093]
综上，与现有技术相比，本发明实施例提供的方法的有益效果是：
[0094]
本发明实施例提供的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统，可快速准确的获取岸滩海洋垃圾重点监测区域，实现岸滩海洋垃圾采样断面的自动构建与选取。通过数据搜集已有的资料或者基于遥感影像数据，获取研究区海岸线矢量数据(任意时段，至少两期)，自动构建基线及剖面，计算海岸线净移动距离(nsm)、海岸线变化速率(epr)、线性回归率(lrr)，可利用excel随机选取3～5个剖面编号，或者根据nsm、epr、lrr任一指标，选取数
值最大、最小、一般的剖面，将选取好的剖面，左右设置d的缓冲距离，划定每一个剖面的缓冲区域即为一个采样断面的采样范围。获取采样断面与海岸线的交点，计算交点坐标，利用gps导航定位至指定点位或者路线。从而实现了基于gis的岸滩海洋垃圾重点监测区域快速准确定位，以及采样断面的自动构建与定量化、准确选取，以及精准定位。
[0095]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0096]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区；应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线；基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交；选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；在重点监测区域构建第二采样断面。2.根据权利要求1所述的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，其特征在于，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：利用函数randbetween(1,n)选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；其中，n为剖面的数量，函数randbetween()为excel软件中的生成随机数的函数，生成的随机数为剖面对应的编号。3.根据权利要求1所述的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，其特征在于，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：利用公式nsm
i
＝d
later,i-d
early,i
计算每个剖面上的海岸线净移动距离；其中，nsm
i
为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，d
later,i
为第i个剖面和最晚时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离，d
early,i
为第i个剖面和最早时期的海岸线的相交点与第i个剖面和基线的相交点之间的距离；按照海岸线净移动距离从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第一剖面序列；选取位于所述第一剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建。4.根据权利要求1所述的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，其特征在于，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：利用公式计算每个剖面上的端点变化率；其中，epr
i
为在第i个剖面上的端点变化率，nsm
i
为在第i个剖面上的海岸线净移动距离，δt为最晚时期的海岸线与最早时期的海岸线之间的时间间隔；按照端点变化率从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第二剖面序列；选取位于所述第二剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建。5.根据权利要求1所述的岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法，其特征在于，所述选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，具体包括：利用公式计算每个剖面上的线性回归率；其中，lrr
i
为第i个剖面上的线性回归率，x
j
为第j个海岸线对应的时间，y
j,i
为第i个剖面与第j个海岸线
的相交点的空间位置，为不同海岸线对应的时间的平均值，为第i个剖面与每个海岸线的相交点的空间位置的平均值，j为海岸线的数量；按照线性回归率从大到小的顺序对剖面进行排序，获得第三剖面序列；选取位于所述第三剖面序列的最前位置、中间位置和最后位置的剖面进行采样断面的构建。6.一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建系统，其特征在于，所述系统应用于权利要求1-5任一项所述的方法，所述系统包括：海岸线矢量数据获取模块，用于基于gis系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；所述重点监测区域包括河口、排污口、港口码头、旅游区和养殖区；基线绘制模块，用于应用gis系统平台中的dsas模块，根据每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线走势在所述研究区域绘制基线；剖面绘制模块，用于基于每个所述海岸线矢量数据和所述基线绘制多个剖面；每个所述剖面均与所述基线垂直，且均与每个所述海岸线矢量数据表征的海岸线相交；第一采样断面选取模块，用于选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建；第二采样断面选取模块，用于在重点监测区域构建第二采样断面。7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种岸滩海洋垃圾采样断面的构建方法及系统，所述方法包括：基于GIS系统平台获取研究区域内的不同时期的海岸线矢量数据及重点监测区域；应用GIS系统平台中的DSAS模块，根据每个海岸线矢量数据表征的海岸线走势在研究区域绘制基线；基于每个海岸线矢量数据和基线绘制多个剖面；选取预设个数的剖面进行第一采样断面的构建，在重点监测区域构建第二采样断面。本发明基于海岸线矢量数据实现自动基线绘制、剖面绘制，进而基于剖面的性质进行采样断面的选取，无需人员勘测和判断，提高了采样断面选取的自动化程度和效率，并避免了人为主观因素的影响，而且本发明通过在重点区域增设采样断面，提高了岸滩海洋垃圾采样断面的针对性。的针对性。的针对性。


技术研发人员：孙贵芹 徐艳东 冯晓一 孙伟 朱金龙 冯银银 刘宁 魏潇 汪健平 孔冬贤 王琦 刘玮 刘元进 王玉祯
受保护的技术使用者：山东省海洋资源与环境研究院（山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心）
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/7/12