海域海岛监视监测体系研究及在南沙区的应用

海域海岛动态监视监测业务是加强海域海岛管理的有效手段。文章对海域海岛监视监测业务体系进行研究梳理,分析无人机低空遥感技术在监视监测工作中的优势,设计建立无人机监视监测业务管理系统,应用于南沙区海域海岛监视监测工作,并介绍了监视监测工作中的几个实际应用。采用无人机低空遥感技术为主并建立无人机监视监测平台的办法,拓展和丰富了监视监测成果,有效促进了海域海岛监管能力提升。     

浅析测绘技术在海岛监视监测中的应用和思考

随着国家构建海洋生态文明战略的实施以及海岛监视监测工作的深入开展,测绘技术发挥基础性的技术支撑作用。文章结合实际工作分析测绘技术在海岛地形测量、水下地形测量以及海岛地质灾害监测中的应用现状,针对工作过程中遇到的问题提出思考和建议。     

浅谈保护区与典型生态系统海岛监视监测工作——以湄洲岛、漳浦红屿、东门屿为例

文章根据2016年湄洲岛、漳浦红屿和东门屿人为活动监视、植被监测、海水监测和潮滩沉积物监测结果进行分析,其中东门屿植被面积覆盖率最高,湄洲岛次之,漳浦红屿较低;除无机氮和活性磷酸盐外,其余各监测要素均符合第一类海水水质标准;3个海岛潮滩沉积物质量状况良好。对海岛监视监测工作中可能存在的不足,提出逐步壮大和固化调查监测队伍;适当增加监测站位及监测要素;明确监测资金渠道,保证资金投入,更新技术装备,加强海岛调查与监测技术研究水平;完善海岛调查与监测技术规范和标准,建立海岛调查、管理、监测相衔接的监督机制等意见建议,以期完善现有的海岛监视监测体系,为海岛环境、海岛资源保护工作提供有力的数据支持,亦为决策的制定提供更为详实全面的资料。     

海岛资源调查与监测体系研究

海岛资源调查与海岛监视监测是我国海岛管理的重要组成部分,文章回顾了我国海岛资源调查情况,分析了我国开展海岛资源调查的必要性,介绍了国家海岛监视监测体系的目标、原则和结构,分析了海岛资源调查与海岛监视监测中的不足,论述了两者的关系,提出了优化海岛监视监测体系,推进我国海岛资源调查与监测体系一体化的研究思路与实施建议,建议逐步建立国家海岛资源调查与监视一体化体系,有效实施我国海岛的动态监管。     

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.     

无居民海岛生态监视监测指标体系构建研究——以广东省三角岛为例

以广东省首个"公益+"模式进行保护和利用的无居民海岛——三角岛为研究对象,从海岛复合生态系统、海岛用岛模式和海岛生态环境现状3个角度出发,构建三角岛生态监视监测指标体系,为三角岛生态监视监测工作的开展提供技术支持,为广东省乃至全国无居民海岛的生态监视监测能力提升和相关工作开展提供理论借鉴.     

基于时间序列遥感影像的广西南流江口海岛变迁研究

广西南流江口无居民海岛生态系统较为脆弱,自海岛地名普查以来,该区域海岛形态和岛体开发利用变化显著。文章基于2012—2019年共8期遥感影像,开展南流江口海岛形态和开发利用的遥感提取和变化检测,并逐年分析海岛变化情况。遥感监测结果表明：2012—2019年,南流江口10个海岛形态变化显著,面积减少约61.8%,2个海岛岛体新增开发利用变化;重点说明花轿铺、小砖窑岛和小平墩岛3个显著变化海岛的逐年变迁情况,并分析海岛变迁的主要原因,为海岛保护和管理提出若干建议。     

基于多源数据体系的海岛监视监测研究

结合海岛保护管理工作实际,分析了国家海岛监视监测业务需求。从数据源角度介绍了支撑海岛监视监测的数据基础,通过对数据的应用分析,为海岛监视监测业务提供支撑服务。最后,提出了做好海岛监视监测工作的几点思考。     

基于高分遥感的西沙群岛典型海岛时空变化分析

高分辨率卫星遥感技术已成为有效监测海岛动态变化的主要手段。本文以西沙群岛社区驻地海岛、领海基点所在海岛和自然保护区所在海岛为研究对象,利用 2005 年以来的高分辨率卫星遥感影像,分析了各类海岛的时空变化情况。结果表明：社区驻地海岛变化普遍较大,特别是永兴岛、赵述岛、筐仔沙洲和银屿,主要都是由于吹沙填岛和岛上开发利用活动日益增多造成的,变化主要发生在 2012 年三沙市成立之后;领海基点所在海岛和自然保护区所在海岛相对较稳定,岛上地形、地貌及植被等基本保持原有的自然状态,变化区域主要分布在各个海岛的端头,主要是由自然因素导致的。海滩岩对海岛起到了极大的保护作用,海滩岩发育好的海岛基本保持稳定状态,而没有海滩岩发育或海滩岩被破坏的海岛则变化较大。     

基于最大似然法的钓鱼岛航空遥感 监视监测信息提取

基于国家海岛监视监测系统的高精度影像数据,运用最大似然分类法对钓鱼岛监视监测信息图像进行监督分类,较 为准确地提取出钓鱼岛基本地物类型,清晰反演钓鱼岛地貌特征,并引用了主次要分析去噪法进一步提高了分类精度,取得 较好的分类效果。     

SAR与光学影像融合增强方法和效果分析

基于Radarsat-2全极化SAR、GF-1多光谱、Landsat-8多光谱影像,利用PCA变换、HSV变换等方法,分析了同空间分辨率的SAR与光学全色影像的信息量,并评价了其分别与Landsat-8多光谱影像的融合结果。结果表明:全极化SAR影像较全色影像的亮度高,图像标准差、信息熵及平均梯度总体趋于一致,信息量相当;融合影像目视效果相近,且SAR融合影像较光学融合影像包含的信息量更为丰富,利用高分全极化SAR影像替代光学全色影像开展海岸带遥感监测是可行的。     

无人机影像在测绘1∶500海岛地形图中的应用

通过介绍无人机航摄系统的优点,结合无人机航摄系统高效快捷、地面分辨率高、成本低等特点,对无人机影像采集、影像处理、制作成图的流程进行了归纳;通过虎平岛的实例,对无人机在海岛1∶500地形图测绘中的应用进行了全面的分析和精度比对,进而说明无人机影像可应用于海岛大比例尺地形图的制作。     

基于Sentinel-2卫星影像的海南西岛珊瑚礁识别和变化分析

珊瑚礁是海洋中最重要的生态系统之一, 近年来在全球气候变化和人为干扰加剧的影响下, 我国南海珊瑚礁总体处于快速退化状态。以海南西岛珊瑚礁为例, 基于Sentinel-2系列卫星10 m空间分辨率影像, 利用面向对象分类法(object-based image analysis, OBIA)对2017年12月~2018年3月和2021年12月两个时期的海南西岛珊瑚礁底质进行了识别分类, 并进行珊瑚礁面积变化分析。将2021年12月的分类结果与现场调查数据进行对比验证, 总分类精度和Kappa系数分别为83.3%和0.71。对比两个时期珊瑚礁底质分类结果表明, 西岛西侧珊瑚礁覆盖面积未出现明显变化, 东侧珊瑚礁显示恢复趋势。本文研究表明, 10 m地面分辨率卫星系列影像和面向对象的阈值分类方法可以对海南西岛珊瑚礁进行较为准确的识别和变化分析, 监测结果可为海南岛沿岸西岛等小型岛礁珊瑚保护及修复提供参考。     

海岛礁光学和雷达影像基于改进非子采样小波变换的自动配准

Homologous feature point extraction is a key problem in the optical and synthetic aperture radar （SAR） image registration for islands. A new feature point extraction method using a threshold shrink operator and non-subsampled wavelet transform （TSO-NSWT） for optical and SAR image registration was proposed. Moreover, the matching for this proposed feature was different from the traditional feature matching strategies and was performed using a similarity measure computed from neighborhood circles in low-frequency bands. Then, a number of reliably matched couples with even distributions were obtained, which assured the accuracy of the registration. Application of the proposed algorithm to SPOT-5 （multi-spectral） and YG-1 （SAR） images showed that a large number of accurately matched couples could be identified. Additionally, both of the root mean square error （RMSE） patterns of the registration parameters computed based on the TSO-NSWT algorithm and traditional NSWT algorithm were analyzed and compared, which further demonstrated the effectiveness of the proposed algorithm. The algorithm can supply the crucial step for island image registration and island recognition.     

2008年海陵岛土地利用类型适宜性评价

以人类对土地开发利用的布局和选址经验为基础,以海陵岛2003年的土地利用类型为样本,选取对海陵岛土地利用布局影响最大的土壤类型、高程、坡度、坡向、离岸距离和交通条件6种因素作为评价因素,采用栅格数据空间叠加分析的方法,根据土地利用类型与评价因素等级组合的频繁度,确定不同土地利用类型在各评价因素下的适宜度,求出各评价因素的适宜度权重,运用加权求和法获得海陵岛2008年土地利用在全部评价因素下的综合适宜度,并对综合适宜度进行分等定级。评价结果表明,海陵岛2008年土地利用类型非常适宜的占总面积的41%,中等适宜的占28%,主要土地利用类型均为有林地,分布在马尾山等山脉,主要受高程和土壤类型影响;一般适宜的占20%,主要土地利用类型为养殖水面,分布在离岸较近的海湾,主要受离岸距离和交通条件影响;临界适宜的占11%,不适宜的约占1%,主要土地利用类型均为旱地,分布在北极村等村庄周边,主要受土壤类型和高程影响。     

卷积神经网络在SAR遥感海岛海岸带地物信息提取中的应用综述

为满足科学管理海岛海岸带的需求,发掘合成孔径雷达（SAR）在海岛海岸带地物信息提取中的应用潜力,文章概述SAR和卷积神经网络的原理,分析卷积神经网络应用于SAR遥感海岛海岸带地物信息提取的可行性和优势。研究结果表明：通过卷积神经网络提取SAR数据中的海岛海岸带地物信息,无须预先提取图像特征,卷积神经网络能够自动提取图像中更本质和更抽象的特征,更好地应对地物目标的非线性混合;这种提取方法的精度更高,鲁棒性和泛化能力更强,可应用于海岛海岸带的精细化监测,为海岛海岸带的科学管理提供支撑。     

高分3号星载合成孔径雷达极地海冰自动检测方法研究

随着全球变暖等一系列气候变化的发生,极地海冰成为人们日益关注的焦点。由于不受光线和云雨影响,合成孔径雷达（SAR）可以进行全天时全天候的观测。高分3号是我国高分系列卫星中的一颗星载合成孔径雷达成像卫星,具有多种成像模式,可以在全球获取SAR数据。全天时全天候的工作特性和高空间分辨率的优势,使得高分3号星载SAR在极地海冰遥感监测中发挥重要的作用。本文基于高分3号水平-垂直（Horizontal-Vertical,HV）极化数据,提出了一种基于支持向量机的无需人工干预的海冰检测方法,实现海水和海冰的自动分离。利用该方法得到的海冰和海水分离结果同辅以人工解译的半监督分类结果相比较为吻合,为高分3号服务于极区海冰监测奠定了良好的基础。     

基于多源数据融合的典型海岛三维形貌表征方法研究

随着海岛开发利用和基础设施建设的频繁,高效、精准地获取海岛形态基础数据就显得尤为迫切。三维地形地貌探测和构建技术的日臻完善,及时解决了海岛基础勘测时间长、效率低、精度小的问题。文章通过三维激光扫描和无人机航测手段,全覆盖扫描广西小庙墩(炮台口)海岛表面形态,结合RTK-DGPS实测验证和近景摄影测量,获取海岛实景,运用Geomagic Studio和Smart3D等软件,构建典型海岛三维数字高程模型(DEM),融合多源数据和海岛实景,还原海岛高精度仿真三维形态。为高精度勘测海岛提供有效手段,为海岛基础地理信息获取、地质灾害识别和生态环境修复提供基础数据支撑。     

GB-InSAR的监测流程和关键技术

地基合成孔径雷达干涉技术(GB-InSAR)是全新的形变监测技术,具有高度自动化、全天时和全天候监测以及高分辨率和高精度等优势。为推进GB-InSAR在我国海岛海岸带监测中的应用,文章概述GB-InSAR的技术原理和监测流程,分析其配准图像、生成干涉图和相干图、干涉图滤波、相位解缠、大气相位校正以及框架基准确定和地理编码等关键技术。研究结果表明:GB-InSAR将步进频率连续波技术、合成孔径雷达技术以及雷达干涉测量技术有效融合,在采集目标形变信息方面具有广阔的应用前景;我国应积极推进GB-InSAR在海岛海岸带监测中的研究和应用,为海岛海岸带管理提供有力的技术支撑。