National Assessment of Shoreline Change: Historical Shoreline Change along the New England and Mid-Atlantic Coasts

國家海岸線變化評估：新英格蘭和中大西洋沿岸海岸線的歷史變化

摘要

海灘侵蝕是美國許多公海沿岸的一個長期問題。隨著沿岸人口的不斷增加，社區基礎設施受到侵蝕的威脅，人們對有關過去和現在海岸線移動趨勢和速度的準確信息的需求越來越大。此外，還需要對海岸線的移動進行全面的分析，并使各沿海地區的分析具有一致性。為了滿足這些國家需求，美國地質調查局（USGS）正在對美國本土以及夏威夷、阿拉斯加和五 大湖區部分公海沙質海岸的歷史海岸線變化進行分析。這項工作的目的之一是為繪制和分析海岸線的變化制定標準的、可重復的方法，以便在全國范圍內對海岸侵蝕和土地流失情況進行定期的、系統的、內部一致的更新。在本研究中，海岸線是海洋水面和沙灘之間的解釋邊界。

這份關于新英格蘭和大西洋中部海岸的報告，是歷史海岸線變化系列報告中的第五份。以前的調查包括對墨西哥灣（Morton 等，2004 年）、東南大西洋（Morton 和 Miller，2005 年）以及加利福尼亞的沙灘海岸線（Hapke 等，2006 年）和海岸懸崖（Hapke 和 Reid，2007 年）的分析和描述報告。本報告和以前的報告一樣，總結了分析方法，解釋了分析結果，說明了長期和短期的 變化趨勢和變化率，并介紹了不同的沿岸社區如何應對海岸侵蝕。本報告與美國地質調查局以前的系列報告不同，以前的海岸線變化分析只包括四條海岸線，以代表特定的時間段。新英格蘭和大西洋中部的評估則包括了所有可獲得的、可進行質量檢查的海岸線。海岸線變化評估基于從地圖或航空攝影數據源中數字化的歷史海岸線位置與近期海岸線的比較，其中至少有一條海岸線是通過激光雷達（光探測與測距）勘測得出的。歷史海岸線涵蓋從 19 世紀到 2000 年代的不同時期，而激光雷達海岸線則是 1997 年或 2000 年的數據。長期變化率使用所有海岸線進行計算，短期變化率則使用激光雷達海岸線和歷史海岸線進行計算，從而得出 25 至 30 年的評估結果。本報告中的變化率代表的是截至最新海岸線數據發布之日的狀況，因此并不用于預測未來海岸線的位置或變化率。由于新英格蘭和大西洋中部的地貌（巖石海岸線、大型沼澤地和海灘）以及某些地區的數據缺口，本報告介紹了新英格蘭和大西洋中部 1,360 公里海岸線中 78% 的海灘侵蝕率。

為了報告海岸線變化率的區域趨勢，新英格蘭和大西洋中部海岸被細分為總共 10 個分析區域。新英格蘭和大西洋中部海岸的平均海岸線長期變化率為每年-0.5 米，長期趨勢的不確定性為每年 ±0.09 米。該變化率是根據 21,184 個橫斷面的平均海岸線變化率得出的，其中 68% 的橫斷面受到侵蝕。無論從長期還是短期來看，新英格蘭和大西洋中部的平均海岸線變化率都是侵蝕性的。新英格蘭地區的長期侵蝕率普遍低于大西洋中部地區。這與主要的海岸地貌有關；新英格蘭地區侵蝕速度較慢的海岸類型(巖石海岸、袋狀海灘和大陸海灘)所占比例較大，而大西洋中部地區則以較脆弱的障礙島嶼和動態的海灣/海灣環境為主。然而，新英格蘭地區海岸線被侵蝕的百分比高于大西洋中部地區，這表明盡管海岸線侵蝕的速度可能并不極端，但海岸線侵蝕在美國海岸線的這一地區仍然很普遍。

新英格蘭和中大西洋沿岸的短期海岸線平均變化率也是侵蝕性的，但與長期變化率相 比，侵蝕率有所下降。17,045 個斷面的平均短期凈變化率為每年-0.3 米。這些速率的不確定性在每年 0.06 到 0.1 米之間，具體取決于計算速率時使用的數據來源。在用于測量短期變化的斷面中，60%為侵蝕斷面，而在長期侵蝕斷面中，65%為海岸侵蝕斷面。海岸線侵蝕量略有下降（5%），這可能與近期滋養計劃的頻率和范圍增加以及（或）硬化結構的影響有關。最穩定（侵蝕率較低）的海灘更常見于新英格蘭地區。盡管從長期到短期的平均侵蝕率總體上有所降低，但受到較嚴重侵蝕（侵蝕率大于每年-1.0 米）的海岸線數量卻普遍增加。

新英格蘭和大西洋中部沿岸的海岸工程結構影響著海岸線的變化率，而海岸線的變化率在沿岸有很大的不同。然而，很難將這些結構和滋養工程對區域長期和短期侵蝕率的影響區分開來，而且這種努力也超出了本報告的范圍。

報告地址

https://pubs.usgs.gov/of/2010/1118/pdf/ofr2010-1118_report_508_rev042312.pdf

代碼

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引用

Hapke, C.J., Himmelstoss, E.A., Kratzmann, M.G., List, J.H., and Thieler, E.R., 2011, National assessment of shoreline change; historical shoreline change along the New England and Mid-Atlantic coasts: U.S. Geological Survey Open-File Report 2010-1118, 57 p., available at?USGS Open-File Report 2010-1118: National Assessment of Shoreline Change: Historical Shoreline Change along the NewEngland and Mid-Atlantic Coasts.

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