利用海岸带遥感图像提取岸线的小波变换方法

小波变换作为一门新兴的数学分支已被广泛应用于图像处理领域。本文将小波变换应用于黄河三角洲遥感图像的边缘提取 ,检测出图像的边缘 ,从而得到了三角洲岸线信息。实验结果表明基于小波变换的图像边缘提取要优于经典边缘算子的提取。此方法对于把握河口三角洲的冲淤演变规律和海岸带开发具有重要意义     

基于潮汐分带校正的海岸线遥感推算研究

提出并实现了基于遥感技术和多站点潮位插值的淤泥质海岸线推算方案。利用多时相遥感影像提取出人工岸线和瞬时水边线,在控制站点潮汐调和分析的基础上,利用潮汐线性分带插值校正处理,赋予水边线离散点在影像成像时刻的实际潮位,进而根据三角函数相似性原理推算出岸滩的平均坡度和平均大潮高潮点位置,连接形成自然岸线,最终根据自然岸线与人工岸线合成得到海岸线的空间分布。实践应用证明,该方案得到的海岸线与现场测定的平均大潮高潮痕迹点相吻合,可为快速确定淤泥质海岸岸线,监测岸滩资源的空间变化提供方法与数据支撑。     

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。     

高分辨率遥感影像海岸线半自动提取方法

海岸线快速准确提取具有十分重要的意义。利用遥感技术提取海岸线具有宏观、快速、综合、高频、动态和低成本等突出优势。然而,利用人工解译费时费力,而计算机自动解译精度低。对此,提出一种半自动的面向对象海岸线提取方法。首先利用eCognition进行图像分割,通过人机交互的方式进行海、陆标记,然后利用光谱直方图测度对象之间的相似性,最后通过两阶段对象合并的方式实现海岸线提取。使用高分2号数据分别提取人工和潮滩海岸。实验表明,本文方法具有快速、通用性强、精度高的优势。     

基于遥感和GIS的现代黄河三角洲岸线变迁及发育演变研究

收集了1976～2000年现代黄河三角洲地区的Landsat影像,采用平均高潮线法解译出25 a来的海岸线,分析了现代黄河三角洲地区的岸线长度变化,迁移特征以及河口三角洲的时空发育规律.结果表明:现代黄河三角洲地区岸线变迁可以分为三部分:北部、中部和南部,其中中部是变化最剧烈的岸段.根据河道摆动规律和三角洲的延伸方向,现代黄河三角洲的发育可以分为四个阶段:填湾阶段(1976～1981年)、中部突出阶段(1981～1983年)、东南方向突出和鸟嘴状沙嘴形成阶段(1983～1996年)、河流改道和新沙嘴形成阶段(1996～2000年),四个阶段共淤积造陆378.2 km2,侵蚀49.3 km2,净增长328.9 km2.此研究结果对于认识现代黄河三角洲的时空发育演变具有一定的意义.     

机载LiDAR在海岸带地形测量中的应用

介绍了机载LiDAR的工作原理、数据处理流程和在海岸带地形测量中的主要应用。其中近红外机载LiDAR在滩涂、孤立海岛以及其他恶劣环境地区可快速、准确地获取地表信息;而双波段机载LiDAR则可解决海岸带5 m水深线以浅的测量难题。     

基于遥感数据的水边线提取方法比较——以海南岛为例

海岸带是人类活动的重要区域,遥感技术因其优势被广泛应用于海岸带研究,而如何高效地从遥感影像中提取出高精度岸线是海岸带研究的重要问题。本文总结了国内外9种主要水边线提取方法的特点,采用目视解译、阈值分割法（NDWI、MNDWI和SMNDWI）、边缘检测算子法（Sobel、Roberts和Canny）3种最常用的方法提取了...     

基于机载LiDAR测深水体波形的漫衰减系数提取方法

漫衰减系数是一个重要的海洋光学参数,能够为水体环境变化、水质分析以及水产养殖等方面提供基础性数据。针对目前船载实地测量效率与分辨率低、卫星遥感反演精度与分辨率较低的局限性,本文提出一种基于机载LiDAR测深水体波形的漫衰减系数提取方法。该方法首先通过分层异构模型的机载LiDAR波形分解算法得到水体散射回波,利用激光在水体中的衰减特性,构建漫衰减系数提取模型,最终获取大面积水域漫衰减系数的空间分布。采用西沙甘泉岛与江苏连云港两个航次的实测数据对所提算法进行了验证,本算法无需每个测深点的水底底部回波强度和深度即可反演得到漫衰减系数,并且在浑浊水域也可取得较好的效果,表明在中国近海利用机载LiDAR测深系统能够有效获取高精度的漫衰减系数。     

基于遥感图像增强的海岸线提取方法

在人类活动和自然环境的影响下,海岸带长期处于变化状态,准确提取和实时监测海岸线变化对我国海岸带的利用与开发具有重要意义。文章利用Landsat TM遥感图像和ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件的监督分类和图像增强方法,提出两种海岸线获取方法,完成海岸线的自动提取,实现海岸带的大面积同步和动态监测。     

基于遥感的威海岸线变迁分析

基于遥感和地理信息系统的方法与技术,通过对1990、2000、2009 和2013年 4个时相的Landsat卫星遥感数据和2013 年资源卫星数据分析,获得了近20多年来威海海岸线演变的信息。研究表明,威海市围填海活动频繁,岸线变化显著,人工岸线所占比例由1990 年的50.7%上升到2013年的57.8%;海岸线变化呈现显著区域特征,变化较剧烈的区域集中在环翠区双岛港、杨家湾,及文登五垒岛湾;岸线变迁的主要驱动力表现为早期的滩涂围垦养殖及中后期的码头建设和海洋开发利用。     

基于多时相遥感数据的海岸线自动提取方法

海岸线是海洋的重要组成部分,对于海域管理具有重要意义.本文根据岸线位置确定原理,即将多时相瞬时水边线上边界近似作为海岸线,提出了一种基于多时相水边线的海岸线自动提取方法,该方法应用区域生长与边缘检测相结合的方法提取瞬时水边线,然后采用海岸线自动判别算法进行海岸线的提取.首先计算归一化水体指数(normalized di...     

基于多光谱数据的黄河三角洲岸线自动提取

基于多光谱数据对海岸线自动提取的问题研究已久。针对国内外岸线提取方法较为单一的现状,提出兼顾光谱特征与空间关系的海岸线自动提取方法:将2014年黄河三角洲Landsat8-OLI影像与实测地物反射率光谱对比,选择敏感波段建立提取模型,之后对研究岸段进行分类并自动提取,同时基于908专项山东省修测海岸线标准的目视解译方法对实验部分的海岸线进行提取,最后通过ROC曲线原则对提取结果分别进行0.5与1像元精度评价,实验证明该方法在1个像元精度(提取置信度均高于90%)范围内能快速、准确地提取黄河三角洲复杂地貌类型地区的海岸线,所得到的矢量岸线可直接用于地理信息系统(GIS)分析。     

多光谱与纹理特征结合的WorldView-2影像海岸线提取方法研究——以马来西亚棉花岛为例

海岸线是海岛海岸带研究的基础要素,对于海岸带资源开发利用具有重要意义。遥感技术凭借其宏观、多光谱且周期短等特点成为快速提取海岸线的重要技术手段。本文采用高分辨率遥感数据WorldView-2对海岸线两侧地物的表观反射率进行分析,并开展特征分析,构建了海岸线提取指数。在此基础上,进一步结合纹理特征提取方法,成功提取了马来西亚棉花岛的海岸线。基于线目标匹配法对提取结果进行精度评价,其中长度误差为-1.38%,在缓冲半径为6个像素单位时,完整度为96.96%,正确度为95.37%。结果表明,用该方法提取的海岸线精度较高,可满足遥感调查的需要。     

剖面形态自适应的海岸线遥感推算方法

淤泥质海岸冲淤变化大,岸滩剖面形态多样。本文首先根据多时相遥感水边线之间的潮差关系自动判断岸滩剖面形态,进而分别采用不同的函数进行剖面拟合,构建了一种剖面形态自适应的海岸线遥感推算新方法,并在江苏中部淤泥质海岸进行了实证应用。研究表明：下凹形侵蚀岸段、斜坡形平缓岸段和上凸形淤长岸段分别采用三指数衰减函数、线性函数和二阶多项式函数具有良好的剖面拟合效果,利用3条水边线数据拟合所得剖面平均坡度绝对误差分别为0.20‰、–0.17‰和0.13‰,小于剖面实测平均坡度一个数量级。利用5条水边线数据拟合进行海岸线推算时,侵蚀岸段、平缓岸段的海岸线平面位置误差分别为6.5 m和–91.96 m,与平均坡度法相比,误差减小约82.4%。进一步考虑岸滩季节性变化时,使用冬季的水边线数据推算海岸线,对侵蚀岸段和淤长岸段影响不大,但对斜坡形平缓岸段,误差减小约63.65%,因此使用冬季的水边线数据比不区分季节具有更高的海岸线推算精度。     

近30年来山东半岛北部滩涂及海岸线变化

以山东半岛北部为研究区,以烟台、蓬莱、龙口和莱州4个港口的潮情为依据,分别选取1984、1995、2005、2010、2015年的Landsat系列遥感影像,分析了山东半岛北部滩涂(含潮上及潮间带)及海岸线30a来的变化.研究结果表明:(1)研究区近30a来滩涂面积减少300.66 km2,其中潮间带面积减少了84.84 km2,潮上带面积年减少了215.82 km2,减少区域主要集中在莱州湾东南部;(2)海岸线长度呈递增趋势,30a来增加103.68 km,增长速度为3.34 km/a,增加典型区集中在莱州太平湾、龙口人工岛群、蓬莱港和烟台港等区域;(3)通过实地调研发现,盐田、养殖池的大量扩建、海岸侵蚀和入海泥沙量减少是滩涂减少的主要原因;沿海养殖池的增加和填海造陆的扩张是海岸线长度增加的主要原因.     

基于改进U-Net的海岸线提取方法

遥感影像海陆分割对于海岸线提取及其动态监测具有重要意义。传统的基于光谱特征和图像处理的海岸线识别和提取方法,在面对高分辨率遥感图像复杂的纹理和空间分布时,只能生成具有局限性的图像特征结果,且分割结果准确率不高。本文将深度卷积神经网络应用于高分遥感图像的海陆分割问题,并在经典编码器-解码器结构的基础上进行了创新。首先,为了降低调参难度引入批归一化层,降低了网络对参数的尺度和初始值的敏感度;其次,采用转置卷积代替传统卷积,在模型训练过程中通过梯度递减算法,不断更新参数权值,显著提高语义分割的精度。利用研究区域高分一号遥感图像数据对于人工岸线及自然岸线的分割实验结果显示:相较于经典U-Net与SegNet,改进U-Net网络,对于各种自然岸线和人工岸线具有更低的边界模糊度和更准确的分割结果,对于自然岸线的提取结果,漏检、错检现象较少;对于人工岸线的提取具有更大的感受野,能够提取岸线的空间结构信息,避免误分类。面对日益丰富的高分辨率的遥感影像数据源,基于改进U-Net的海岸线提取,能更好地保留边界信息且具备更优的语义分割效果,可以更为准确地挖掘高分遥感影像的空间分布特征、纹理特征以及光谱特征,...     

基于多源数据的海岸线变化监测研究——以宁波市大陆海岸线为例

海岸线具有重要的生态功能和资源价值,在海洋保护和开发利用管理中具有举足轻重的作用。海岸线精细化、高精度、高频次监测已成为当前海岸线管理工作的新要求和新任务。以宁波市大陆海岸线为研究对象,综合运用多时相卫星遥感影像、航空遥感影像、无人机航摄影像、全野外调查等多源数据,开展宁波市2019-2021年大陆海岸线变化监测研究,对海岸线变化情况、分布情况、使用情况以及多源数据应用情况等进行分析,提出变化岸段分类标准,发现基于多源数据采集的海岸线监测具有覆盖广、准确性高、时效性强、投入成本低等特点,能够为加强海岸线保护与利用管理提供参考。     

基于机载激光技术的浅海水深测绘应用分析

受船载仪器、海况等要素限制,传统水深测量中浅水区域无法对浅海水深进行测量。为克服此困难,利用近年来新兴的机载激光测深系统(light detection and ranging system,简称LiDAR)进行浅海水深测量,用LiDAR获取的点云数据进行处理后得到的水下地形等深线与海图图载水深进行直观对比,同一坐标点下的点云水深与截图水深进行定量分析。结果表明,LiDAR获取的水深精度高,水深点密集,可更快获得浅海区域详细的高精度的水下地形。这些优点使其在近岸浅海海岸防护、围海造田、港口建设等海洋工程项目中应用前景广阔。此外目前国内LiDAR技术主要用于陆地,应用于浅海水深测绘还很少,本研究对机载LiDAR进行水深测量的研究进行了补充。     

福建省海岸线遥感调查方法及其应用研究

本文论述了利用遥感技术进行海岸线信息提取的实现方法,提供了完整的遥感调查技术路线,确定了海岸线的遥感解译标志和解译原则,完成了福建省海岸线信息解译工作.利用TM卫星遥感资料解译得出福建省大陆海岸线长度为3102km,其中淤泥海岸约740km,沙滩海岸约268km,基岩海岸约1367km,人工海岸约695km,河口海岸约32km.