基于RS和GIS的黄河口海岸线演变及土地利用研究

基于RS和GIS技术,利用黄河口1977—2017年的Landsat MSS/TM/OLI影像数据,采用归一化差值水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)、大津算法(OTSU)以及最大似然分类和目视解译等方法分别提取6个不同时期的海岸线和土地利用类型,分析海岸线演变和不同土地利用类型的动态变化规律。结果表明:40年来黄河口海岸线总体呈递增趋势,从1977年的253.44km增加到2017年的594.16km,且时间和空间的变化显著,不同时间段的不同海岸线地段呈现不同的特征,黄河口海岸线变化主要受黄河流路的改变、海水侵蚀、人类活动等影响,入海口流路改变对海岸线的影响尤为明显;时间上,黄河三角洲的土地利用变化表现为自然类型转向人工类型,水体和滩涂等自然类型持续减少,盐田和养殖池等人工类型逐渐增多,盐田面积从74.97km~2增长到298.1km~2,养殖池从21.2km~2增加到761.7km~2;空间上,黄河口整体呈现向海边推进的趋势。     

黄河口海岸线遥感动态监测

本文以1976年至2002年间18景多时相遥感影像为主要数据源,在遥感与GIS技术的支持下,对影像进行几何校正与配准,并运用近红外波段的水体反射辐射率明显单一并低于其他地物的特性提取了逐年河口海岸的平均高潮线,另外经GIS叠加分析计算等获取了海岸线时空变化的数据,进一步分析了海岸线的演变过程,并根据河口来水来沙等条件提出了防止海岸蚀退的对策。     

烟台市海岸地区土地利用变化时空分异研究

海岸线的大规模开发利用活动,加剧了海岸带土地利用/覆被变化,这种变化因离海岸线距离的不同而呈现出明显差异。以烟台市海岸地区为例,利用遥感和GIS空间分析方法揭示这种因海岸区位差异引起的土地利用变化时空格局特征,以期为地方土地资源与海岸线资源合理开发利用提供参考。结果表明:①近20年来烟台海岸地区土地利用变化较为活跃,城镇和其他建设用地扩展明显;海岸区位深刻影响着海岸地区土地利用动态变化率和不同用地类型间的转移特征;②与海岸区位密切相关的自然地理条件和岸线开发利用活动,以及人口增加、经济增长、政策与管理因素是导致烟台海岸地区土地利用变化产生时空分异的主要因素。     

高分辨率遥感影像海岸线提取方法研究——以WorldView-2数据为例

针对海岸线人工解译提取的复杂性,研究了高分辨率遥感数据的海岸线自动提取技术。以WorldView-2影像为例,对研究区内的人工、砂质和基岩3种类型海岸水边线分别建立了遥感解译标志,分析不同水边线两侧地物的光谱特性,根据二者的光谱差异构建有效的特征波段,然后利用阈值法实现各类型海岸水边线的自动提取,进而通过进行潮位校正获得海岸线,大大提高了海岸线提取的精度和效率。     

基于多特征的人工海岸线提取方法

在中高分辨率的遥感影像中,海岸地物呈现出更多的细节,尤其是受人类影响程度较大的人工海岸。文中针对较为复杂的人工海岸遥感影像,进行基于多特征的海岸线提取方法研究。实验选用SPOT影像作为实验影像,分析实验区海岸带SPOT影像的光谱特征、形状特征和空间关系特征,使用多种特征来提取海岸线,实验结果表明,方法能对海岸带地物进行正确分类并实现海岸线的自动提取。     

基于多源遥感影像的宁远河口海岸线变迁分析

利用1987年、2000年、2010年和2015年4个时相的多源遥感影像(TM,ETM+,Rapid EYE和Quick Bird),基于面向对象的信息提取技术,采用密度分割法和二值化合并处理,开展了宁远河口1987—2015年间4个阶段海岸线信息提取,并分析了海岸线时空变化特征、海岸线变迁的影响因素和发展趋势。研究表明,1987—2015年间,宁远河口海岸线长度总体呈增加趋势,海岸线总长度增加了约8. 14 km;宁远河口海岸带生态环境发生了较大变化,河口内河道红树林资源基本消失,人工养殖区规模逐年扩大,河流入海口水体水质逐年下降;河口三角洲区域海岸线总体上表现为淤积,河口以西区域表现为侵蚀;海岸线变迁的主要影响因素包括海岸侵蚀淤积、滩涂围垦养殖、人工岛屿及防沙堤坝建设等;宁远河口的侵淤形势不容乐观,其发展趋势表现为人工岛屿西侧海岸线将进一步被侵蚀,而防沙堤坝东侧的淤积将进一步加剧。     

近30年来我国海岸线遥感调查与演变分析

采用Landsat Mss、TM、ETM和CBERS-02星CCD遥感数据,并结合地形图、潮汐表等非遥感数据,对我国海岸线进行了遥感调查与监测.调查结果表明,我国海岸类型具有一定的规律性,各经济区淤泥质海岸、沙砾质海岸、基岩海岸和人工海岸4种海岸类型均有分布,从福建与浙江交界部位开始有生物海岸(主要是红树林)出现,并且越往南红树林的种类越多,分布面积逐渐增大,这主要与红树林的生长习性密切相关.海岸线的总长度有逐年缩短趋势,部分海岸线类型发生了转变,如淤泥质海岸转变成人工海岸等.人工海岸的比例呈逐年上升走势.绝大多数岸线段在向海推进,只有局部岸段呈减退状态.     

江苏省海岸线时空变化特征研究

研究江苏省海岸线的时空变化特征,对江苏省海岸线资源可持续发展有重要的战略意义。以江苏省沿海4期(1980—2011年)卫星遥感影像为数据源,利用RS和GIS技术,对江苏省近30年来海岸线的时空变化进行总体和分段研究(分北段、中段、南段三段),较好填补了目前江苏省海岸线的时空演变特征缺乏细致分段研究的空白。结果表明:(1)自80年代以来,江苏海岸线整体呈现向海推进趋势,平均向海推进943.13m,平均推进速度为每年30.42m,且随江苏沿海经济社会的发展,平均推进速度有逐年加快的趋势;(2)各个岸段的海岸线向海推进速度不同。其中,北段(绣针河口-扁担河口)岸线推进速度最慢,中段(扁担河口-团结港)岸线推进速度最快。     

广西沿海滩涂土地利用变化及驱动力研究

通过遥感影像解译,分析2008~2014年间广西沿海滩涂利用结构及数量变化,并从人口、社会经济发展、政策、城镇化和交通发展4个因素进行变化驱动力分析,为广西海岸滩涂开发利用结构的调整和优化提供参考。     

江苏海岸线演变趋势遥感分析

数千年来,海岸线的摆动使江苏省东部经历了“沧海桑田”的变化,海岸线的进退都会给沿海人们的生存和发展带来直接影响。作者利用3期卫星遥感图像资料对江苏海岸线20a来的演变特点和趋势作了定量和定性的分析。根据史料,对历史岸线作了概略地分析,同时对岸线的稳定性进行了划分。     

遥感矿化蚀变分带弱信息增强提取方法研究——以普朗斑岩型铜矿区为例

为弥补以往研究中遥感矿化蚀变信息提取精细化程度不高、对西南三江斑岩型铜矿深部找矿勘查推进支撑作用有限的不足,针对西南三江成矿带中南段滇西北普朗斑岩型铜矿区矿化蚀变分带从外至内呈青磐岩化—硅化绢云母化—钾化硅化分布的特点,分析斑岩型铜矿矿化蚀变分带的特征矿物组成、诊断性波谱及其ASTER遥感波谱响应;采用多重分形"广义自相似性"和"局部奇异性"理论与能谱面积法(S-A法),探索复杂地质背景条件下斑岩型铜矿蚀变分带特征矿物,即青磐岩化(绿泥石、绿帘石)、硅化绢云母化(石英、绢云母)和钾化(钾长石)硅化(石英)等弱信息增强与提取方法;通过对遥感蚀变分带结果进行实地查证及岩矿鉴定,印证了本文构建的斑岩型铜矿蚀变分带遥感异常增强和提取方法的可靠性。     

珠江三角洲海岸线遥感调查和近期演变分析

为了进一步调查和分析珠江三角洲海岸线近期演变情况,利用TM,ETM,ALOS等多源多时相遥感图像对珠江三角洲海岸线进行遥感调查和近期演变分析,通过几何纠正与图像配准,得到具有统一投影和坐标系统的基础图像;根据不同海岸类型特征和所建立的解译标志,采用人工目视解译和计算机自动提取相结合的方法,提取了珠江三角洲1998,2003和2008年3个时段的各类海岸线,提取精度优于80％;借助GIS的叠加和统计工具,分析了珠江三角洲海岸线近期演变特点、变化趋势和原因.结果表明:珠江三角洲海岸线长度在1998-2003年间几乎没有多大变化,而在2003-2008年增加较多,其中人工岸线的增加比例最高(达50％以上),其次是基岩岸、河口岸、沙砾质岸和淤泥质岸,而红树林岸的增加比例最低;珠江三角洲海岸线变迁趋势以向海延伸为主,主要是沿岸工程建设、滩涂围垦、围海造地和人工养殖等所致,而人为造地是海岸线变迁的主要驱动因素.     

遥感岩矿信息提取基础与技术方法研究

在遥感地质应用中 ,对岩矿光谱和空间分布精细特征的探测是高空间与高光谱分辨率遥感的优势所在。随着传感器性能的改进 ,尤其是光谱分辨率的提高 ,改善了信息识别与提取的技术环境。本文从分析岩矿的光谱特征与遥感光谱识别规则出发 ,根据不同类型遥感数据的光谱特征 ,尤其是成像光谱数据丰富的光谱信息 ,研究不同尺度下遥感岩矿识别技术 ,建立相应的遥感应用模型 ,讨论了遥感技术集成。具体研究内容有 :(1)分析与总结遥感光谱识别规则。分别从矿物离子、矿物蚀变类型和蚀变矿物组合 3个层次分析了岩矿作用过程中矿物特征光谱的变化与变异…     

防城港-钦州的海岸线遥感监测与时空分析

海岸线是海陆动态的分界线。国内外对防城港-钦州海岸线的时空变迁研究甚少。基于Landsat系列卫星遥感数据,利用ENVI(environment visualizing images)、ArcMap平台,采用归一化水体指数半自动提取5期海岸线,定量、定性分析海岸线时空演变。研究发现:(1)1999-2018年海岸线增长了53.59 km;(2)2004-2009年因防城港和钦州港填海造陆海岸线剧增了59.954 km;(3)填海造陆时空变化最为明显,2004-2009年港口的填海面积增加3663 hm²;(4)1999-2004年典型海岸养殖区面积增长7021 hm²,之后面积保持平稳,年平均面积为9626 hm²;(5)在研究尺度下,典型的红树林生物区基本维持不变,年均大约1597 hm²;(6)砂质海岸和基岩海岸移动不明显。近20年间,海岸线的变迁因素主要为滩涂围垦、港口扩建、填海造陆。     

应用遥感方法的广西铁山港区海岸线变迁分析

基于RS和GIS技术对铁山港地区4个时期的Landsat卫星遥感数据进行处理,分析岸线特征,提取海岸线,研究该区海岸线近20年来(1987年～2006年)的变化特征。结果显示:研究区海岸线总体处于向海推进状态,其变化主要受人为因素影响。岸线变化的主要表现在铁山港与丹兜海湾顶两侧,以养殖开发、港口码头建设为主。     

协同处理方式在遥感蚀变异常成因分析中的应用——以北山方山口地区为例

遥感蚀变异常是重要的示矿指标。但以往研究对遥感蚀变异常的地质成因及其示矿意义探讨不足,导致对遥感蚀变异常的分析往往具有多解性,影响了遥感蚀变异常在地质找矿中的先导作用。为此建立了能定量解释遥感蚀变异常地质成因和示矿意义的多源数据、多方法协同处理方式。该方式基于不同光谱分辨率和空间分辨率的多源遥感数据,采用光谱分析与岩矿测试相融合的方法分析不同尺度(不同矿物类型、不同成矿类型、不同地质剖面、不同空间区域)遥感蚀变异常的特征,即利用多光谱遥感宏观分析遥感蚀变异常区域分布特征;利用高光谱遥感分解典型地质体的遥感蚀变异常信息发育模式;利用X射线衍射分析、岩矿鉴定和光谱解算准确鉴别蚀变矿物类型并解释其地质成因与示矿意义。通过对北山方山口地区的测试,发现遥感蚀变异常的类型与地表发育的蚀变矿物类型基本一致,且不同成矿类型矿床的围岩蚀变可以被特定的遥感蚀变矿物信息组合有效反映,据此规律进行遥感蚀变异常查证,新发现多处矿化线索,较好地实现了遥感信息向地质信息的转化应用。研究表明,本研究中提出的多源数据、多方法协同处理的方式可有效克服单一数据源或单一方法分析结果的不完备性,提高遥感蚀变异常在地质应用中的可信度。     

两时期海岸线间变迁区域自动构建算法

当前对于涉及两个时期间海岸线蚀退型和淤积型区域的构建研究尚缺乏较为自动准确的方法。将两个时期的海岸线视为有向且无自相交的曲线,相互打断为若干有向折线段。通过总结各类型区域边界的构成规律,提出两时期海岸线间变迁区域的自动构建算法。构成变迁区域边界的海岸线折线段总是两个时期间隔出现,且有相同的起点或终点,移除构成某一变迁区域的所有折线段后,对其他区域的提取没有影响。据此规律,提取某一变迁区域边界上的所有折线段,利用其中的点构建区域,根据早期海岸线的方向,判断变迁区域的具体类型。以实际海岸线数据进行验证实验,结果符合预期。该算法可根据两个时期的海岸线,快速准确地提取出由水域变为陆地的淤积型区域和由陆地变为水域的蚀退型区域,为分析海岸线的时空变化特性提供辅助作用。     

郑州-兰考区域性隐伏断裂的发现及其意义

 黄河下游郑州京广铁桥—兰考段河道穿行于华北平原济源—开封凹陷,南邻太康隆起。该河段为著名的地上悬河,属典型的游荡型河床,河流地质作用以强烈侧蚀南岸为特征。遥感、物探综合解译首次发现在河道南岸存在一东西向郑州—兰考区域性隐伏深大断裂带,该断裂带的发现,从河流地质作用特征与基底新构造活动关系方面解释了该段黄河发生、发展和演化机理,解释了河床“小尺度游荡,大尺度呈直线状延伸” 的河道地貌特征和“河流强烈侧蚀南岸”的河流地质作用特征,对黄河下游河道防洪、治理具有重要意义。     

渤海湾海岸带遥感监测及时空变化

渤海湾沿岸快速的工业化和城市化使得该区土地利用和海岸线发生了巨大变化,研究选用2000年、2005年和2010年的Landsat TM \ETM遥感数据,通过人机交互解译方法和GIS空间分析技术,完成了海岸线的提取和渤海湾沿岸部分区域的土地分类,全面分析了渤海湾海岸线变迁和土地利用的空间变化特征,并将定量分析与定性分析相结合,揭示了该区域海岸线变化和土地利用的幅度、速度和区域差异.研究表明:渤海湾海岸10 a内发生了大幅度的变化,变化趋势是由陆向海推进,陆地面积增加了约322 km2,海岸线增长了约331.6 km;从沿岸的土地利用类型来看,人工建筑和建筑未利用地不断增加,天然裸地,湿地等资源大幅减少,滩涂损失最多的区域是天津港地区(89％),盐田坑塘养殖池被占用最多的是天津汉沽段(55％).2000-2005年天津港地区的海岸线和陆地面积变化明显加快,2005-2010年曹妃甸港围填海速度最快,2005年以后渤海湾地区的变化速度快于前5 a.这些变化的主要驱动因素是人类经济活动带来的过度开发.     

基于Canny算子的南通江海岸线研究

基于RS、GIS、Matlab等技术与平台提取遥感影像岸线是当前实现海岸动态监测和分析各类型海岸动力地貌演化的重要技术方法。本文选取江苏南通江海岸带为研究区，对多期预处理后的MSS、TM和OLI影像进行卷积滤波、图像分割等处理；然后使用Matlab，基于Canny算子检测图像边缘，提取了多期影像的瞬时水边线。与此同时，结合不同类型海岸目视解译标志和吕四港近5 a潮汐数据矫正提取瞬时水边线，最后提取南通市4期江海岸线并分析了近45 a来南通江海岸线演变特性。