低空遥感系统在海域监视监测方面的应用初探

针对低空遥感系统在海域使用动态监视监测中的应用初步探索,我们尝试在山东海阳核电厂利用无人机低空遥感系统获取高分辨率遥感影像。通过对遥感影像进行分析处理,提取研究区域填海信息并进行研究,为海域使用监视监测提供数据支持。结果表明,无人机低空遥感系统具有机动灵活、响应迅速、分辨率高等优点,且能够到达载人飞行器无法到达的复杂或危险地区空域,在海域使用监视监测中的应用具有很高的可行性,今后可进一步搭载光谱仪等专业设备进行监测相关信息采集与分析,对海域监管有目标有选择地重点跟踪监测和保护,更好地辅助海域监管等保障工作。     

基于无人机平台的海域监管关键技术及其应用

随着无人机测绘技术的迅速发展,其在近海海域监管领域发挥越来越重要的作用。文章介绍无人机高精度定位和倾斜摄影关键技术,结合先进的计算机软件技术和数据库管理技术,开展海面和海岸一体化的近海海域综合监测应用。研究结果表明:无人机测绘技术能够满足监测作业的精度要求,极大地提高海域监测智能化的程度,其应用可为广州市海域监管提供实时有效的数据支撑,并为海洋资源的可持续发展提供有力的技术保障。     

海域无人机监视监测业务流程设计

文章主要探讨海域无人机监视监测业务流程,针对目前海域动态监视监测工作中无人机管理模式及作业流程的现状,结合海域资源开发管理业务需求,阐述规范无人机作业流程的必要性。按照无人机监测任务的紧迫程度分为常规监测任务和应急监测任务,以规范无人机业务流程、提高无人机作业效率、保障无人机作业安全为目的,并结合无人机业务工作中的实际情况对两类监测任务的无人机作业流程进行了探讨与设计。     

无人机遥感在台风灾害调查中的应用

文章以2014年1409号台风"威马逊"过后对海南文昌翁田、铺前一带台风登陆点的海岸带破坏情况调查监测过程为依据,介绍了无人机遥感的组成、优势,以及无人机遥感数据的获取和处理的监测过程。监测结果表明:台风过后基岩岸线没有明显的特征变化,但砂质岸线部分出现了明显侵蚀,沿岸防风林受损严重,局部防风林后退严重。     

海域动态遥感监测业务体系设计研究

文章在分析海域动态遥感监测业务需求和关键技术问题的基础上,结合当前海域动态监视监测管理系统的建设基础与运营经验,对海域动态遥感监测业务技术体系做了初步研究和设计。文中将海域动态遥感监测业务分为全域常规监测、局域强化监测和定域应急监测3个业务层次,提出了涵盖业务组织、开展方式、流程、监测内容和技术保障等内容的业务体系规划方案,并给出了关于数据源和监测频率等的建议指标。     

唐山海域动态变化遥感业务化监测及模式研究

基于海域动态监视监测的需求,对唐山市2012年9月至2013年10月的海域变化进行了2个期次的遥感动态监测。结果表明:唐山市海域变化数量多、面积大、频率高,海域变化的原因主要为填海造地、基础建设和围垦养殖等人类开发活动。针对海域动态变化遥感业务化监测的需要,从海域变化信息管理模型、监测频率、时间和业务体系等方面研究了海域动态变化遥感业务化监测体系,建立了海域变化遥感信息模型,提出了海域动态变化遥感业务化监测体系方案。     

无人机遥感海洋监测应用探讨

无人机遥感系统的应用在民用领域不断拓展,与遥感卫星、有人机系统形成优势互补。在海洋监测方面,无人机系统成为"数字海洋"建设的必备信息获取平台,具有任务出动灵活快速、成本费用低等优点,可多种载荷更换和协同搭配,遥感数据时间分辨率和空间分辨率高,在海洋灾害监测、海洋测绘、海洋环境参数反演、海事监管等领域具有较高的应用价值。在将来,无人机遥感系统在管理规范、数据链带宽、任务载荷、智能性方面也将随着海洋需求不断提高。     

南海北部海域波浪特征的卫星遥感研究

卫星高度计可获取有关海南流浪和粗糙度的信息，并可给出较高精度的海浪有效流高值。以１９８８年ＧＥＯＳＡＴ高度计资料为依据，研究了分析南海北部海域的有效波高特征，并与常规断面调查所得结论作了比较分析。     

无人机遥感在海岛海岸带监测中的应用研究

目前的卫星遥感和航空遥感已不能满足海岛海岸带监测中不断提高的现势性和分辨率的要求,而具有高灵活性、高时效性、高分辨率、低成本的低空无人机遥感则能很好地满足其要求.基于此,利用无人机遥感系统的优点,本文归纳总结出了无人机遥感影像获取和处理的一般流程,并通过海岛（田横岛）及其海岸带监测的应用实例,展示了无人机遥感在海岛海岸带监测应用的可行性,进而能够实现海岛海岸带地区大比例尺的地形测绘.     

基于无人机遥感监测的互花米草破碎斑块分布特征研究

本次研究以山东省互花米草入侵范围为研究区,利用可见光无人机遥感监测和斑块信息提取技术,对互花米草破碎斑块分布特征进行研究。结果表明,山东省互花米草主要生长在海湾和河口区域,破碎斑块散布在已成片互花米草的周边区域或河道内。全省面积小于10 m²的斑块数量占总数比重为80.43%,面积小于1 m²的斑块数量占总数比重为37.01%,斑块总体上破碎化程度较高,潜在扩散性较强,多处区域存在大规模爆发的可能。通过计算分析18个互花米草入侵县的斑块分布特征指标,根据所处入侵阶段的不同分为入侵成熟期、快速扩张期和潜在爆发期。研究结果可以为管理部门开展互花米草分区治理工作、降低大面积爆发风险提供有效技术依据。     

海域使用遥感分类体系设计研究

文章基于海域使用行政管理对遥感监测的信息需求,根据遥感信息提取原理和现行海域使用动态监测系统中遥感资料的监测能力,设计出一套针对遥感监测应用的海域使用分类体系。该分类体系分两个层次:一是用海地物分类及指标;二是海域使用分类及指标,包括用海类型、用海方式和用海动态的分类及指标。该分类体系的应用,有助于构建海域使用动态监测系统中的遥感分类业务化流程,规范对遥感监测目标的界定。     

基于GIS的广州市海域使用监管系统设计与应用

针对广州海域监管工作对海洋监测数据从人工到计算机智能化管理的实际需求,从总体结构、数据库构建、功能应用等几个角度设计开发了广州市海域使用监管系统。系统在整合现有的监测设备及数据基础上,利用先进的计算机软件技术和数据库管理技术,实现了海面、岸站一体化海域综合监管,极大地提高了海域监测智能化程度并有效降低了管理成本。目前,该系统已投入到广州海域监管应用当中,为海域监管评估提供了决策支持,对海洋可持续发展具有重要意义。     

海域使用格局卫星遥感监测与评价——以葫芦岛试验区为例

研究了海域使用类型遥感监测的分类系统,探索建立了各类海域使用类型的卫星遥感监测方法。在此基础上,以葫芦岛试验区为例,对该验区海域使用格局进行了卫星遥感监测与评价。结果表明:卫星遥感技术结合地理信息系统技术与全球定位系统技术可以较好地对海域使用空间格局进行监测和评价。葫芦岛试验区海域使用类型以工矿业用海和渔业用海为主,工矿业用海以大斑块的集中用海为主要特征,而渔业用海则以小斑块的分散用海为主。在海域使用空间格局上,葫芦岛区块海域以工矿业用海为主,兴城区块海域以工矿业和渔业用海为主,绥中区块海域则是以渔业用海为主,葫芦岛试验区海域使用空间格局具有明显的空间分异特征。     

高分遥感影像在海域使用监测中的应用可行性分析——以连云港市为例

高分遥感影像在海域使用监测存在位置偏移的问题,本文针对连云港海域动态监测中常用的资源三号(ZY-3)、Rapid Eye和高分一号(GF-1)遥感数据,应用现场测量的海域界址点数据,对高分遥感影像在海域使用监测中的应用开展可行性分析。结果表明:(1)遥感影像相对海域界址数据偏移大小不同:Rapid Eye影像的均方根误差ERMS最大,为9.09 m,小于2个像元;GF-1影像的ERMS为8.90 m,大于4个像元;ZY-3影像的ERMS最小,为7.87 m,小于4个像元;(2)3种卫星影像的东西向和南北向平均偏移量接近,ZY-3影像的分别为4.92 m和5.00 m;Rapid Eye影像的分别为5.97 m和5.84 m;GF-1影像的分别为6.59 m和4.52 m;(3)不同影像的内部精度一致性存在差异,即影像上同名点与界址位置的偏移方向和偏移量存在不同,其中Rapid Eye影像的偏移方向无规律性,且偏移量较大,而ZY-3和GF-1影像总体向东偏移,ZY-3影像偏移量要小于GF-1影像;(4)对于不同空间分辨率的影像而言,校正后东西向和南北向上的误差,并不能直接决定对应地物面积的误差大小。     

海域使用监管的博弈分析

针对海域使用者的非法用海问题,运用博弈论的方法,建立海域使用监管的博弈模型,对海洋行政主管部门及用海者的行为进行较为详细的分析,以便海洋行政主管部门更好地了解用海者行为,并据此对海域使用情况进行有效监管。     

无人机遥感系统在岸线勘测中的应用

文章介绍了无人机遥感系统的主要组成和作业流程,重点探讨了无人机遥感在岸线勘测中的关键技术,并以青岛小岛湾为例,开展了基于无人机影像的岸线提取,利用现场实测岸线数据和基于激光雷达数据提取的岸线进行比对,以验证提取岸线的正确性。结果表明:基于无人机开展岸线勘测是经济可行的,而且效率比较高,能够满足大比例成图精度要求。     

浅议遥感影像技术在海域管理中的应用

利用遥感技术对海域情况进行监视监测,能够及时、准确地发现海域动态变化,为海域管理提供技术支撑,为领导决策提供参考。     

无人机低空遥感在填海工程动态监测中的应用

目前,填海工程动态监测主要采用陆域RTK测量与水下侧扫测量相结合的监测手段。文中在填海工程动态监测过程中开创性地使用无人机低空遥感监测手段,通过获取填海过程中高分辨率遥感影像,结合实测填海坡脚线数据,能更直观地展示填海过程中的界址与面积变化情况。同时也可以对已形成陆域部分进行动态监测,可以作为填海工程动态监测的有效补充手段。今后,随着机载激光测深技术的发展,将激光测深设备搭载到无人机平台上,可以对填海工程进行海陆一体化监测。     

面向对象的无人机遥感影像海岸线提取方法研究

针对海岸线区域地形复杂和卫星遥感影像分辨率的不足,精度难以满足大比例尺成图要求,以及常规解译方法的局限性,选取青岛小岛湾海岸线为研究区,以无人机(UAV)遥感影像为基础数据,提出一种面向对象的海岸线提取方法,结合现场实测验证,开展了人工海岸线和砂质海岸线识别的应用实验。结果表明:人工海岸线和砂质海岸线概率边缘指数(PRI)分别为0.97和0.88,边缘定位误差(BDE)分别为4.33和2.84,提取的人工海岸线和砂质海岸线与实测海岸线结果整体上匹配较好,仅在局部细微处存在微小差异。本文提出的方法可快速有效地获取海岸线信息,其精度能够满足海岸线动态变化监测的需求,可在海岸线资源管理中推广应用。     

中国东部海域浮游植物类群遥感反演研究

浮游植物类群遥感反演能够为全面认识浮游植物在海洋生态系统中的作用提供重要的数据资料。但由于复杂的水体光学特性,近海浮游植物类群遥感反演存在着巨大挑战。本研究以复杂光学二类水体—中国东部海域为研究区,通过使用3种建模方法,即波段组合法、基于奇异值分解的多元线性回归法、基于奇异值分解的XGBoost回归法,利用遥感反射率数据反演浮游植物类群。经原位实测数据集验证,基于奇异值分解的XGBoost回归法构建的8类浮游植物叶绿素a浓度反演模型的精度最高,其中硅藻、甲藻的叶绿素a浓度反演模型在验证集上的决定系数均大于0.7。相比之下,3种建模方法估算得到的绿藻、蓝藻和金藻的叶绿素a浓度精度较低（验证结果的决定系数小于0.45）。同时,研究评估了OLCI影像的3种大气校正方法（C2RCC、POLYMER、MUMM）在中国东部海域的适用性。结果显示,相对于其他两种大气校正算法,C2RCC在各波段有较好的表现（均方根误差小于0.004 8 sr⁻¹）。将3种浮游植物类群反演模型应用到大气校正后的OLCI影像,验证结果显示,利用基于奇异值分解的多元线性回归法建立的硅藻叶绿素a浓度模型有较好的反演精度（决定系数为0.56）。