一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法及裝置與流程

本申請涉及圖像數據處理計算，特別是涉及一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法及裝置。

背景技術：

1、紅樹林屏障是海岸防護的重要一環。紅樹林具有消波緩流、減輕海嘯、納污、防風、消浪等重要功能。衰減系數和拖曳力參數是兩個經常用到的衡量消浪能力的關鍵參數，通常采用物理實驗或現場觀測數據計算得到。

2、其中，物理實驗通常是在水槽中使用某種縮小比尺的模型和給定植物間距的情況下，確定出某種工況下的消浪參數，通過大量實驗擬合得到消浪參數分布曲線，以此估計特定植物以及特定排布方式下的消浪能力。然而，實際中紅樹林的排列間距并不一致，外形、分布也各不相同，物理實驗中很難做到對于不同物理模型類型、分布間距都進行排列組合，使得最終計算得到的紅樹林的消浪能力并不準確。目前，利用物理模型實驗得出紅樹林的典型結構、典型排布下的關鍵性消浪參數，結合紅樹實際不同外形和平面分布，再進行二維數學模型計算是一個較為優化的流程。但是目前對于紅樹林海岸消浪能力的研究，缺乏大范圍、考慮紅樹林實際外形和分布在平面上變化的二維數學模型。而研究如何準確地獲取紅樹林海岸平面參數，是設計物理模型和數學模型的前提和基礎工作，也是研究復雜紅樹林海岸消浪能力的關鍵。

3、綜上，如何提供一種可以準確地獲取紅樹林海岸平面參數的方法，成為了本領域亟待解決的一個技術問題。

技術實現思路

1、本申請的目的是提供一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法及裝置，可以準確獲取到紅樹林海岸平面參數，提高紅樹林海岸平面參數的準確性。

2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案。

3、第一方面，本申請提供了一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，所述二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法包括以下步驟。

4、獲取目標紅樹林區域的紅樹林圖像和實測參數；所述紅樹林圖像為在所述目標紅樹林區域正上方獲取的二維紅樹林海岸平面圖像，所述實測參數為對所述目標紅樹林區域中的紅樹進行實地測量得到的數據，所述實測參數包括紅樹數量、根長、根直徑、樹干長度、樹干斜率、樹干直徑、葉形狀、葉數量和葉面積。

5、根據所述紅樹林圖像和所述實測參數，確定所述目標紅樹林區域的紅樹特征關系；所述紅樹特征關系用于表征紅樹的樹冠直徑分別與根、枝干和葉之間的相關關系。

6、根據所述紅樹林圖像，計算紅樹分布參數；所述紅樹分布參數包括紅樹分布密度、樹冠平均面積、樹冠平均直徑和紅樹平均間距。

7、根據所述紅樹分布參數和所述紅樹特征關系，計算消浪參數；所述消浪參數包括衰減系數和拖曳力參數。

8、根據所述消浪參數和所述紅樹分布參數，確定所述目標紅樹林區域經紅樹林沿程的波高變化；所述波高變化用于表征所述目標紅樹林區域的紅樹林的消浪能力。

9、第二方面，本申請提供了一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算裝置，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以實現第一方面所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法。

10、根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果。

11、本申請提供了一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法及裝置，根據紅樹林圖像和實測參數建立了紅樹的樹冠直徑與根、枝干和葉之間的相關關系，并根據紅樹林圖像，計算出了紅樹分布密度、樹冠平均面積、樹冠平均直徑和紅樹平均間距等紅樹分布參數，結合紅樹的樹冠直徑與根、枝干和葉之間的相關關系，來共同計算衰減系數和拖曳力參數等消浪參數，實現了將二維圖像與三維數據進行結合用于拖曳力參數的計算以及數學模擬的過程，可以準確獲取到紅樹林海岸平面參數，提高紅樹林海岸平面參數的準確性，有利于更加準確、可靠地評估紅樹林的消浪能力。

技術特征：

1.一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，所述二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法包括：

2.根據權利要求1所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，獲取目標紅樹林區域的紅樹林圖像和實測參數，具體包括：

3.根據權利要求1所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，根據所述紅樹林圖像和所述實測參數，確定所述目標紅樹林區域的紅樹特征關系，具體包括：

4.根據權利要求1所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，根據所述紅樹林圖像，計算紅樹分布參數，具體包括：

5.根據權利要求4所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，根據每一所述裁片對應的所述紅樹數量、所述蓋度、裁片高度以及裁片寬度，計算得到所述紅樹分布參數，具體包括：

6.根據權利要求1所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，當波浪波況為規則波波況時，采用下式計算消浪參數：

7.根據權利要求1所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法，其特征在于，根據所述消浪參數和所述紅樹分布參數，確定所述目標紅樹林區域經紅樹林沿程的波高變化，具體包括：

8.一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算裝置，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序以實現權利要求1-7中任一項所述的二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法。

技術總結
本申請公開了一種二維紅樹林海岸平面參數采集計算方法及裝置，涉及圖像數據處理技術領域，該方法包括獲取目標紅樹林區域的紅樹林圖像和實測參數；根據所述紅樹林圖像和所述實測參數，確定所述目標紅樹林區域的紅樹特征關系；根據所述紅樹林圖像，計算紅樹分布參數；根據所述紅樹分布參數和所述紅樹特征關系，計算消浪參數；所述消浪參數包括衰減系數和拖曳力參數；根據所述消浪參數和所述紅樹分布參數，確定所述目標紅樹林區域經紅樹林沿程的波高變化，用于表征目標紅樹林區域的紅樹林的消浪能力。本申請可以準確獲取到紅樹林海岸平面參數，提高紅樹林海岸平面參數的準確性。

技術研發人員：杭岑,楊氾,翟必垚,謝冬梅,潘軍寧,王趙軍,王強,趙悅,金越睿,楊博
受保護的技術使用者：水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
技術研發日：
技術公布日：2024/12/26