基于遥感图像的海岸线提取方法研究

海岸线是划分海洋与陆地管理区域的基准线,不同地貌的海岸线划分依据不尽相同,在卫星图像上的解译标志与提取方法也存在差异。根据我国东南沿海海岸地貌特征,研究其海岸线在ETM+、ALOS及SAR卫星图像中的解译特征标志,借助数字卫星图像处理技术,对试验区范围内不同类型海岸线图像进行提取。     

闽江口海岸线40年变迁遥感监测与分析

运用RS、GIS技术,以1986,1994,2002,2010年4个不同时相遥感影像和1970年比例尺1∶10000地形图为数据源,采用平均高潮线法提取闽江口5个时段的海岸线,并对各时段海岸线变迁进行综合比对分析,认为变化较大的有罗源湾、漳港湾、福清湾和兴化湾4个岸段的海岸线,并分析其时空演化特征及变化原因。结果表明闽江口海岸线40年变迁演化因素主要受人类活动影响,围垦养殖或填海造地导致海岸线时空变迁,其中泥质岸线和人工岸线变化较大,砂质岸线和基岩岸线变化较小。     

海口江东新区及邻区海岸线遥感监测及变迁特征分析

海岸线作为海洋与陆地的分界线,长期受到全球和区域环境变化的影响及人为活动的改造,是典型的生态脆弱带。通过开展海岸线变化特征及驱动因素的研究,掌握岸线利用现状及发展趋势,对海岸资源的开发、利用与保护具有重要意义。本文以海南省海口市江东新区及邻区为例,基于Landsat 数据,提取了该区域1987—2018年8个时期的海岸线数据,并对其31年来的时空变化特征进行了系统分析。结果表明：（1）31年来江东新区及邻区海岸线时空变化显著,呈现出“减少—增长—稳定”的演变历史,岸线总长度净增加1.52 km。（2）岸线类型多样性降低,单一性较显著,其中人工岸线增加了61.83 km,增长速率为1.99 km/a;陆海格局变化特征复杂,整体呈向海扩张的态势。（3）20 世纪末的快速发展对海岸线影响较大,港口码头与人工岛建设、围填养殖等活动使研究区生物岸线、砂质岸线等自然岸线受到改造。人为因素已成为海口市江东新区及邻区岸线不断变化的主要驱动力。     

应用遥感方法分析珠江口伶仃洋的海岸线变迁及其环境效应

对伶仃洋1979年以来利用多时相遥感影像提取的岸线进行分析,结合地形图,得到近几十年来海岸线变化的特征,认为南沙区和蛇口半岛是岸线变化最快的2个区,而淇澳岛区和交椅湾区的变化相对较小。南沙区岸线变迁以沉积作用和围海造地形成的岸线向海延伸为主,延伸速率从1966年至2000年明显增大,2000年后有减缓的趋势。蛇口半岛区主要以码头、池塘等人工建筑形成的岸线向海延伸为主。从岸线变迁、悬浮沉积物分布及其沉积作用来看,伶仃水道西侧以沉积为主,可能不适合于大规模的码头建设。珠江口岸线变迁最主要的环境效应是河道变窄、增长,造成排洪不畅,上游的洪涝灾害增多。     

基于自动阈值与区域增长的SAR影像海岸线提取算法

为实现对海岸线的动态监管和监测,提出了一种自动阈值与区域增长相结合的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)影像海岸线自动提取方法。首先结合Canny边缘检测和最大类间方差法(OTSU方法)实现自动阈值分割提取水陆分界线;在自动阈值提取的基础上,对水域进行开运算和图像分割,将占有较大比例的海上水体作为种子点进行区域增长,获取海上水体,从而去除陆地水体、阴影等误分为海域的部分;之后对区域增长法获取的海陆分割结果进行去噪、填充等形态学优化处理,填补海上船体、风车、岛礁等造成的空洞影像,形成最终的海陆分割结果;最后,使用Canny边缘检测算子获取海岸线。基于江苏海岸带的实验结果表明该方法可以高精度地提取出光滑、连续的海岸线,在SAR影像海岸线提取中具有较强的实用性。     

海南岛西北部海岸线时空变化分析

基于遥感与GIS技术,利用高空间分辨率遥感卫星SPOT-5和GF-2影像数据,对海南岛西北部地区海口市南渡江—东方市2005年和2016年2个时期的海岸线进行人机交互解译,并对其10 a来的时空变化特征进行了分析。结果表明: 10 a间,海南岛西北部海岸线时空变化显著,主要影响因素为人工开发建设; 人工海岸线增幅达到113%,其占比由2005年的24.3%上升至2016年的51.6%; 除部分淤泥质海岸线和砂质海岸线转化为人工海岸线外,自然海岸线以侵蚀为主,局部地区有少量淤积。不同地区海岸线变化特点不同: 儋州市和澄迈县海岸线资源丰富,开发力度较大; 临高县和昌江黎族自治县自然海岸线以侵蚀为主,淤积少; 东方市和澄迈县海岸线侵蚀较少,较易淤积。分析结果可为海南岛西北部海岸线调查、开发和保护提供一定的科学依据。     

基于多源遥感数据的青藏高原植被变化特征评价

近几十年来青藏高原升温速率约为全球同期升温速率的2倍,对植被产生了巨大影响,给脆弱的生态环境增加了许多不确定因素,准确评估该地区植被变化显得尤为重要。不同的卫星遥感数据源对评估结果带来一定的不确定性,而过去对多源数据在该地区评估的差异性研究尚不清晰。利用MODIS、GIMMS和SPOT的NDVI数据集通过Theil-Sen趋势估计和Mann-Kendall趋势检验对2000—2014年青藏高原地区的植被变化进行分析,并对不同数据之间的差异性进行评价。结果表明：SPOT NDVI反映的植被绿化显著且迅速,27.44%的像元显著绿化,分别超出MODIS与GIMMS NDVI 4.10%、15.89%,生长季显著绿化趋势达到0.0182 （10a）^-1,高于其他数据0.0078~0.0090 （10a）^-1。MODIS NDVI随着分辨率的提高,显著绿化的像元占比与绿化趋势却逐渐降低;MODIS数据之间显著绿化的像元占比相差不足2.80%。GIMMS NDVI显著褐化的像元占比平均达5.83%,超出其他数据3.37%~5.51%,在春季显著褐化像元最多（7.88%）,与显著绿化像元占比相当。区域平均NDVI具有最小的显著绿化趋势［0.0092 （10a）^-1］,并在春、夏两季表现为植被褐化。因此,基于GIMMS NDVI探究青藏高原植被变化特征时,特别是对春季物候研究,可能会造成结果较大的不确定性。而SPOT与MODIS NDVI体现了较高的一致性,可以互为补充,探究高原植被变化。     

基于多源多时相遥感数据的稀土开采状况与地质环境问题监测

稀土矿床开采导致矿产资源极大损失,并造成植被破坏、水土流失、环境污染等严重的地质环境问题。本文选取韶关新丰、清远英德交界区域为研究区,采用2010年到2012年3期不同来源的遥感影像为数据源,在建立解译标志的基础上,采用人机交互解译方法提取各年度的稀土开采状况、矿山地质环境问题及恢复治理情况,并进行野外实地验证。监测结果表明,研究区稀土开采图斑较多,但均已停采,矿山地质环境问题较为严重,且大多未进行有效治理。研究发现,基于多源多时相遥感数据的遥感调查手段,既能利用不同时相数据的时效性优势,又能发挥不同分辨率数据识别各类矿山地物和地质环境要素的能力,有效监测稀土矿区的整体状况和变化情况,为国土、环保等相关部门进行矿政管理和地质环境综合治理决策提供科学依据。     

基于Landsat 8遥感数据的东洞庭湖湿地变化监测与分析

基于2013~2018年Landsat8-OLI 9个时相的遥感数据,采用湿地三类分级系统,以决策树分类法提取不同时间的湿地类型,结果表明:2013-2018年东洞庭湖湖泊草洲、泥滩地和水域面积呈现动态变化,其中草洲面积平均714km²、泥滩地面积平均81km²、水域面积平均502km²;湖区草洲和水体面积占比大,且此消彼长,草洲面积平均占比55.1%,水域面积平均占比38.7%,泥滩地面积最少平均占比仅6.2%;水位变化是湖区草洲出露面积的主控因素,随水位升高,草洲出露面积逐渐减小,且在典型高低水位下草洲空间分布差异明显,高水位下主要分布在南部柴下洲和北部藕池河一带地形较高区域,而低水位条件下湖区大部分草洲面积分布广泛,其面积占湖区总面积的74%。成果进一步验证了东洞庭湖不同水情下的湿地景观格局。     

多源遥感数据管理系统研究

针对多源遥感数据管理问题进行探索研究,主要运用镶嵌数据集模型和影像与解译数据集成显示方法.基于ArcGIS和IMINT特征知识库平台,使用C#和其他编程工具进行开发,设计并实现了多源遥感数据管理系统的功能模块,可以高效、简便地管理多源遥感数据.     

辽东湾吹填土工程适宜性系统综合评价遥感分区研究

根据区域的TM,SPOT影像所持有的宏观性、概括性强、信息丰富、线性影像特征清晰等特点,判别吹填土区域的范围,并结合野外的实际勘察及相关室内试验的结果,使其发挥成图技术快、质量高、成本低的特点。选择场地环境、工程物理性质、力学性质及固结时间4个二级评价影响因素和相对应的地下水水质、成因组合类型、盐渍化、岩土类型、黏粒含量、液性指标、含水量、孔隙比、内聚力、内摩擦力、压缩系数、压缩模量和固结时间13个一级单因素评价指标,本文采用层次分析法,构建多层次分析结构模型,计算出各评价指标的权重,并通过归一化评价指标,建立辽东湾吹填土工程适宜性遥感分区系统综合评判模型。对辽东湾吹填场地工程适宜性优劣提出分区评价Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,以期能给该区的工程建设以及其他吹填地区的工程适宜性分区提供参考并提高经济效益和社会效益。     

辽东半岛金矿分布规律与遥感图象判译

对辽宁清原地区和丹东—岫岩地区的控制金矿构造的影象特征进行了深入研究,并结合地球物理和地质资料进行综合分析和解译,对该区控制金矿的线性构造、环形构造和条带状褶曲构造的图象标志和特征进行了系统总结,提出条带状褶曲、线性断裂和与岩体有关的环形构造的叠加或复合,是本区寻找金矿的主要构造标志。     

基于光谱特征的遥感信息提取及成矿预测

通过对青海茫崖地区蚀变岩和矿化围岩的光谱测试，以及光谱特征分析，采用基于光谱特征的遥感找矿信息增强处理技术，直接从TM图像中提取与金属矿化有关的蚀变信息，结合区域地质背景与成矿条件，进行试验区的成矿预测与靶区圈定，取得了很好的实际应用效果。     

西藏物玛乡一带基于OLI数据遥感找矿模式研究

藏北为干旱地区稀疏植被覆盖度地区,基岩裸露程度较高,干扰因素较少,地质研究程度较低,结合最新时相OLI,通过研究测区各波段的相关系数,总结出了测区7、5、2波段为最佳波段组合。运用边缘增强技术,选择方向滤波增强线性构造,有选择性地增强线性构造体。结合研究区的岩石光谱特征,通过监督分类快速提取了测区侵入岩体信息。运用crosta法通过对（OLI2、OLI4、OLI5、OLI6）和（OLI2、OLI5、OLI6、OLI7）两组主成分分析提取铁质成分和OH^-,CO2^-3蚀变信息。最后对测区地质背景、成矿规律及成矿作用进行综合研究的基础上,总结出一套较科学、快速的遥感找矿模式。     

杭州湾南、北两岸潮滩变迁遥感动态调查

杭州湾是钱塘江河口区外海滨部分,其水动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据杭州湾区域遥感影像和地理地形等资料,通过综合分析研究,探讨了杭州湾南、北两岸潮滩的变迁过程。研究表明:杭州湾南、北两岸潮滩的发展程度不同,总体呈现南淤北侵的趋势。 43年来,北岸滩界变动范围基本限制在 1955年潮滩界线之内,潮滩面积呈负增长;南岸扇顶滩界外移 12550m,外移速率达 + 292m/a。潮滩的发展具有空间、时间上的差异性,南岸潮滩淤涨集中在 1955～1963年和 1977～1987年;北岸负增长则集中在 1955～1963年及 1987～1998年。进一步研究还发现:潮滩发育的差异性主要受岸线的空间地貌位置的影响。     

卫星遥感影像与航空遥感影像的对比分析

本文对卫星遥感和航空遥感进行对比,并选取同一区域同时期同一比例尺的卫星遥感影像和航空遥感影像的DOM,进行土地利用地类的判译识别,通过对比分析,探讨了利用高精度卫星遥感影像进行土地利用更新的可行性。     

胶菜盆地北缘遥感信息提取及解译分析

胶菜盆地北缘是发育层间滑动角砾岩型金矿的有利部位，盆地边缘新老地层的不整合接触带与断层的发育是形成金矿的有利条件。通过遥感手段可以将盆地北缘及附近构造解译出来；局部地区的特征信息提取可以有效地区分岩性、提取第四第覆盖下的地层与隐伏构造信息，有利于成矿分析和成矿远景预测区的圈定。     

辽东湾北部浅海沉积物铅地球化学评价

依据对辽东湾北部表层沉积物样品化验结果，分析了工作区浅海铅元素分布特征，并探讨其环境生态效应.结果表明：辽东湾北部浅海沉积物中铅含量13.9×10^-6~344×10^-6，平均含量28.4×10^-6.存在形态主要为残渣态、铁锰氧化态和碳酸盐结合态.分布特点为西高东低，异常突出并且集中分布于锦州湾西南部.异常源主要为锌厂排污，及其他工业生产的污水、烟尘排放所致.该异常区的环境质量属三类及超三类沉积物，面积约12 km²，占研究区总面积的0.36%.通过与生物效应数据库法导出的沉积物质量基准值（ERL/ERM和TEL/PEL）的比较，锦州湾有3件样品铅的潜在生物毒性较大，不利生物效应可能频繁发生.     

基于多源遥感数据的融合算法变换效果对比研究

随着多源遥感影像融合技术的成熟发展,如何提高高分辨率遥感数据的利用效益和使用质量已经成为影响其应用效果的瓶颈问题.针对QucikBird-2高分遥感数据光谱分辨率不足等问题,结合ASTER多光谱遥感数据,引入3种融合方法：主成分分析（PCA）融合、小波PCA融合和基于小波的IHS（色度、亮度、饱和度变换）融合,实现了对多光谱图像和高分辨率图像的融合,得到了多光谱高分辨率影像,使得在增强影像空间分辨率的同时也尽可能地保留了影像的多光谱信息.最后对3种融合方法的结果进行了定性和定量评价.     

遥感图像构造线性体模式及结构分析

在江西省上饶地区的构造填图中，根据陆地卫星ＴＭ图像构造体的几何学特征，对赣东北造山带的主要构造单元进行了基于空间推理的地质结构分析。论述了影像线性体的信息提取和解译方法，通过对斜列式、“Ｓ”形、弧形、菱形网络等构造线性体模式的构造几何学研究，揭示了赣东北造山带构造演化过程中的运动学机制。