海岸線將如何變化？新工具預測未來十年風險，準確度高達92%

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隨著全球氣候變暖，沿海地區正面臨越來越嚴峻的挑戰。海平面上升、極端天氣事件（如暴風雨、洪水）以及海岸侵蝕等現象日益嚴重。這些變化不僅威脅到沿海生態系統的健康，還可能造成重大基礎設施損毀，影響到當地居民的生活和生計。雖然已有一些關于海岸變化的研究，傳統的海岸變化監測往往依賴于歷史數據和經驗模型，且多集中在短期或局部區域；但大多數方法無法提供精確到十年尺度的預測。

海潮天下（Marine Biodiversity）小編注意到，為了幫助管理者應對這些挑戰，前段時間發表的一項最新研究顯示，美國地質調查局（USGS）最近推出了一款名為“海岸變化可能性評估”（CCL）的工具。這一工具可以分析海岸線變化的可能性，為未來十年的沿海資源管理和防災減災工作提供科學依據。

▲圖(A)為地圖插圖，顯示了(B-F)的區域位置。圖(B)和圖(C)分別展示了1996年和2016年的C-CAP土地覆蓋情況。圖(D)顯示了C-CAP數據集中海岸區、非海岸區以及低海拔區域（海拔低于1米）的土地覆蓋變化。圖(E)展示了未來十年海岸變化的可能性等級（CCL 7-10），其中最暖的顏色表示變化可能性最高的區域（9和10級）。圖(F)展示了C-CAP土地覆蓋變化與CCL 9和10級區域的重疊部分，并計算了交集與聯合的比值（IoU）。圖源：公域/USGS

這項評估工具整合了多個現有的沿海數據集，采用了監督式機器學習技術，對美國東北部（從緬因州到弗吉尼亞州）的海岸變化進行預測。研究者借助統計測試評估了數據集的準確性以及模型的預測能力，結果表明，CCL能夠為決策者提供高度可靠的預測。

這個模型的基礎數據集——土地覆蓋數據集——顯示出94%的準確度，與專家的解讀一致。接下來的監督式學習分類結果表明，CCL預測的準確度為92%。與過去20年實際觀察到的土地覆蓋變化進行對比，模型預測與95%的變化區域高度吻合。這一結果表明，CCL能夠比較準確地反映過去和未來海岸線變化的趨勢。

CCL評估在協助規劃人員識別易受侵蝕和極端天氣影響的高風險區域方面，大有可為；還能為沿海地區的土地利用、資源保護和應急響應等方面的決策提供有力支持。對于沿海社區和資產的保護，CCL為規劃者提供了一個切實可行的工具，幫助他們做出基于數據和科學分析的決策。

此外，這個研究還討論了如何在實際應用中提高這一評估工具的準確性。作者建議，未來可以通過填補數據中的空白以及優化機器學習模型，進一步提升CCL的預測能力。這些改進將使得該工具能夠在更大范圍內應用，并為更多區域的海岸管理提供參考。

據悉，海岸變化可能性評估（CCL）不僅在美國東北部取得了成功應用，其方法和結果也為其他地區的海岸管理提供了借鑒。隨著氣候變化的加劇，沿海地區將面臨更多不可預測的變化，這類工具無疑是應對這一挑戰的重要工具。

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：
Elizabeth A. Pendleton, Erika E. Lentz, Rachel E. Henderson, Julia L. Heslin, Marie K. Bartlett, and Travis K. Sterne "Assessing Decadal-Scale Coastal Change Likelihood to Define the Accuracy and Application of Scientific Information," Journal of Coastal Research 41(5), 770-785, (12 March 2025). https://doi.org/10.2112/JCOASTRES-D-24-00072.1

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聲明：本文僅代表資訊，供讀者參考，不代表平臺觀點。

信息源 | USGS

文 | 盧曉雨

編輯 | 海潮君

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