南海大地控制网的建立

南海地处我国最南端,离大陆最远达2000多公里。由于条件所限,长期以来一直为测绘的空白区。以前国外曾有人绘制过南海的海图,但误差很大,有的岛礁位置误差有几海里。这些海图资料难以保证航海安全,需要有准确的定位资料修正原海图。就测绘科学本身而言,岛礁定位是其他测绘工作的基础,例如为岛礁水下地形测量提供起算坐标、精化我国南海大地水准面等。所以建立南海大地网是修正原有海图和测制南海地形图的基础,对于南海的科学考察和开发建设有着重要     

基于ArcGIS的海图立体修测技术

海图修测是海洋测绘的重要任务,实际生产中尚未建立采集、编辑、入库一体化的立体影像海图修测技术。分析了立体测图技术的现状和发展趋势,以及海图修测技术特点和需求,提出了基于Arc GIS的立体影像海图修测技术方案,论述了功能模块组成和软件嵌入方法,给出了软件研制的技术要求。该技术方案能够实现海图修测的立体采集、直接入库的应用要求,拓展海图修测数据源,提高作业效率,为海洋测绘航空摄影测量体系建设提供参考。     

基于卫星遥感的长山群岛岛礁空间格局分析

群岛的空间分布格局是确定群岛开发利用方向的重要依据。在利用遥感技术和地理信息系统技术相结合的方法对长山群岛岛礁资源进行详细调查的基础上,借用景观生态学中的相关空间格局指数,对长山群岛岛礁资源空间分布格局进行了深入的分析与评价。结果表明:高分辨率卫星遥感影像可以较准确地对长山群岛岛礁空间格局进行调查。基于地理信息系统的岛礁空间格局指标是对长山群岛岛礁空间格局描述的有用方法。长山群岛岛礁在空间分布上表现出明显的空间簇团状分布格局,可以分为长山岛群、广鹿岛群、石城岛群、海洋岛群和獐子岛群,其空间聚集度指数分别为0.28,0.22,0.51,0.13和0.33。这种岛礁的簇团状空间分布格局具有很大的经济开发潜力。     

多光谱遥感水深反演及其水下碍航物探测技术

针对采用传统海洋测量手段难以获取危险及争议海区的水深和水下碍航物信息,提出了基于卫星遥感进行水深反演和水下碍航物探测的新思路。探讨了多光谱遥感水深反演的数据预处理方法、遥感水深反演模型的构建及水下碍航物遥感探测方法,并开展了相应的实验验证。实验表明,采用卫星遥感手段可以快速地获取测量船只不易到达海区的水深和水下碍航物信息,研究成果对海洋测绘技术的发展具有一定的指导意义和应用价值。     

高分辨率遥感技术在厦门海湾生态环境调查中的应用

对于局部区域研究，高分辨率卫星遥感及其影像的智能化处理技术是获取信息的新手段．本文以IKONOS遥感影像在厦门海湾的应用为例，探讨高分辨率遥感卫星影像应用于海湾生态环境调查与分析的应用技术．通过分析高分辨率影像地物特征，提出高分辨率遥感影像的重要处理技术：采用不同缩放尺度进行分类和利用空间特征及纹理结构进行专题信息提取。     

数字海图三维可视化应用技术研究

结合目前数字海图的三维可视化应用需求,对不同类型的数字海图从数据获取、处理、三维表达、可视化管理和应用等方面进行了分析。主要介绍了栅格海图的可视化显示,shp矢量海图图层的自动加载和三维符号化显示,基于海图控件的S-57的SENC海图的动态、多要素海图信息影像化三维表达和管理等方面的内容,为海洋测绘成果应用、测绘信息保障提供新的技术手段和应用平台。     

基于半分析模型和非线性优化的高光谱遥感水深探测

海岸带浅水和底质的成分复杂且分布不均,使遥感水深探测面临很大挑战。 尝试通过利用 Hydrolight 仿真建立的遥感反射率半分析模型来解决这个问题。 采用英属维尔京群岛彼得岛的高光谱影像,应用非线性优化的方法提取了水下地形。 从反演水深和海图标注水深拟合的趋势线斜率为 0. 9392,决定系数为 0. 8258。 试验结果证明,使用定标好的高光谱影像进行海岸带地区快速水深探测是可行的。     

利用有理函数模型实现IKONOS影像的单片定位

分析了利用高分辨率卫星CCD影像进行单片测图的意义，介绍了目前有理函数模型在影像定位方面的应用情况，重点研究了一种利用有理函数模型实现单片定位的方法，即将有理函数模型的正解形式线性化并组成方程组，结合DEM数据，对方程组迭代求解以获取地面点坐标。实验结果表明该方法具有解算精度高和易实现等特点。     

高精度和高分辨率水下地形地貌探测技术综述

为提高我国水下地形地貌探测技术水平,促进对海洋的科学认知和高效开发利用,文章综述高精度和高分辨率水下地形地貌探测技术研发进展,并分析关键技术发展方向。研究结果表明:采用机载激光、多波束、侧扫声呐、浅地层剖面、双频识别声呐、合成孔径声呐和水下三维扫描声呐等探测技术以及无人船、水下机器人和海底观测网等探测平台,可获取高精度和高分辨率水下地形地貌信息;应在提高设备性能、减小探测误差和完善数据算法等方面加大研究力度,重点发展综合探测技术,从而全面和清晰地反映水下地形地貌。     

南海珊瑚岛礁遥感分类体系和解译标志

南海珊瑚岛礁远离大陆且面积较小,高分辨率遥感技术已成为大范围进行珊瑚岛礁监测的重要手段,而建立适用的遥感分类体系和解译标志是进行珊瑚岛礁遥感监测的基础。本文综合考虑珊瑚岛礁的形成机制、珊瑚礁形态和高分辨率遥感影像上珊瑚岛礁图斑的可解译程度等因素,制定应用于珊瑚岛礁高分遥感监测的分类体系,将珊瑚岛礁分为珊瑚岛、沙洲、干出珊瑚礁、珊瑚暗礁、珊瑚暗沙和珊瑚暗滩6个一级类型;并在现场调查数据的辅助下,从遥感影像上的色、形、位等特征方面建立珊瑚岛礁不同类型的遥感解译标志,结果可服务于南海珊瑚岛礁的动态监测,进而为珊瑚岛礁的保护、可持续利用和安全管理提供数据支撑。     

基于底质类型变化监测的2005—2018年西沙永乐群岛珊瑚礁白化分析

在海洋环境变化和人类活动的双重影响下,我国珊瑚礁白化现象日趋严重,珊瑚礁健康状况、珊瑚种群数量和丰富度呈逐年下降的趋势。本文基于2005-2007年QuickBird卫星影像、2011-2012年QuickBird/WorldView-2卫星影像和2016-2018年GF-1/2卫星影像等3期高分辨率遥感数据,以西沙永乐群岛羚羊礁、中建岛等14个岛礁为研究区（以下统称永乐群岛）,利用支持向量机（support vector machine,SVM）分类方法结合人机交互信息提取方法完成了3期永乐群岛的珊瑚礁底质类型分类,并通过珊瑚礁底质类型变化分析了永乐群岛珊瑚礁白化特征。主要结论包括：（1）提出了一种珊瑚礁白化程度分级的方法,将永乐群岛白化状况分为轻度、中度、重度和严重白化4个等级,通过分析发现在监测时段内14个岛礁中有13个发生了不同程度的白化,其中10个发生了重度白化（白化率20%以上）,1个严重白化（羚羊礁,白化率为33.36%）;（2）根据监测数据统计,上述珊瑚岛礁的白化主要是由珊瑚丛生区白化引起的,2005-2018年永乐群岛珊瑚丛生区白化面积占总的发生白化区域面积的70.55%;（3）14个岛礁中只有甘泉岛的活珊瑚覆盖在逐渐增加,活珊瑚覆盖面积由2006年5月10日的87.13 hm²增加到2018年3月7日的107.80 hm²。     

基于多时相多光谱遥感影像的珊瑚礁面积估算方法研究

准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型（Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake）实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪（MSI）影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km2（Landsat 8 陆地成像仪（OLI）用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km2）,其中礁前斜坡、礁坪?潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2～4.9 m的范围内（不超过0.5个像素）,珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内（5.7～9.5 m）,而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2,仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。     

卫星遥感影像在海岛(礁)测图中的应用研究

利用卫星遥感影像进行大比例尺海岛(礁)测绘过程中,为解决独立无控岛屿立体测图和海岸线内业测量精度低以及海岸带不接边等技术问题,对在实际生产中应用的稀少控制区域网平差、海岸线潮位推算法和要素接边原则等关键技术进行了论述,并通过数据分析得出了技术应用的正确性,为今后利用高分辨率卫星遥感影像进行海洋测绘提供借鉴。     

南海珊瑚岛礁地貌遥感识别研究

南海珊瑚岛礁总体处于退化状态,卫星遥感可以实现珊瑚礁区底质演变的监测.本文以西沙群岛海域赵述岛为研究区域,以Landsat-8卫星遥感影像为研究数据,对浅海地貌变化进行遥感分析.将影像进行水深校正和波段组合,使用最大似然法进行珊瑚礁地貌分类,可以清晰的识别灰沙岛、礁坪、礁前坡、泻湖坡、暗滩和海面六种地貌类型,以Worl...     

基于改进标记分水岭的高分辨率遥感影像海岸水边线提取方法

利用遥感技术快速提取海岸线是一种重要的技术手段,针对传统分水岭算法在高分辨率多光谱卫星数据处理中存在的过分割和抗干扰能力差的问题,本文提出了一种基于扩展极值变换标记分水岭的算法。首先通过形态学重建、扩展极值变换等方法建立前景和背景标记,初步抑制灰度极小值和极大值区域,然后依据这两类标记对梯度图像进行修正,进而进行分水岭变换,提取岛屿水边线。以南海典型海岛为研究区域,利用2017年GF-2卫星数据对本文提出的方法进行验证和精度评价,研究结果表明:改进的分水岭算法对GF-2数据的人工岸线提取质量在1个像素(4 m)之内高于90%,沙质岸线提取质量在1.5个像素(6 m)之内高于90%,可以用于高分辨率多光谱影像的分割和海岛水边线的提取。     

无控制点条件下的测绘卫星影像RPC区域网平差

针对无控制点条件下测绘卫星影像区域网平差迭代难以收敛和影像重叠区域存在接边误差的问题,提出了一种基于基准影像的区域网平差方法。利用资源三号卫星影像进行无控制点条件下的区域网平差时,相对于LEVENBERG MARQUARDT算法,基于基准影像的区域网平差方法能得到较为稳定的平差解和较好的平差精度。为进一步验证方法的适用性,利用异轨长条带天绘一号卫星影像数据进行无控制点条件下的区域网平差。实验结果表明,基于基准影像的区域网平差方法显著优化了卫星影像的内部符合精度,为下一级卫星测绘产品的高精度处理奠定了基础。     

投弃式温盐深测量仪在海底地形测量中的应用

介绍了投弃式温盐深测量仪(XCTD)的原理和特点,利用它获得的声速剖面数据与声速剖面仪测量的声速剖面数据进行了精度对比,论述了在特殊环境下,利用多波束测深系统进行海底地形测量时,使用XCTD进行声速剖面测量的优势,解决了测量船停车才能进行声速剖面测量的弊端,显著提高了多波束测深系统作业的效率。     

基于A~*算法的海底地形等深线模型构建方法研究

介绍了DEM原理和构建方法,利用现有矢量海图中的水深要素及海岸线岛屿要素,对生成电子海图海底规则网格数据进行研究。计算机辅助虚拟三维海底地形,运用线性八叉树场景进行分解寻求其规律性,用A*算法最好最优地勾绘出等深线,从而建立海底地形等深线模型,为实现电子海图海底三维可视化奠定了基础。最后对算法进行分析与完善。     

基于岸线配准的海岛礁遥感影像几何纠正方法

由于缺少可靠的控制点,很难对遥远海岛进行几何精校正.在假定海岛岸线相对稳定的情况下,提出一种基于海岸线配准的几何校正方法.首先,基于波谱分析从卫星影像提取海岸线;接着,根据海图上陆地特定的颜色提取海岸线;最后,通过将两种岸线进行配准实现了几何精校正.试验表明这个方法可行,校正结果也令人满意.