海岸线提取技术研究进展_于彩霞

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遥感影像的海岸线自动提取方法研究进展

遥感影像的海岸线自动提取方法研究进展一、综述随着全球气候变化的加剧以及人类活动的不断拓展，海岸线作为陆地与海洋的交汇带，其动态变化受到了广泛关注。

准确、高效地提取海岸线信息对于海洋资源管理、环境监测、灾害预警以及沿海城市规划等领域具有重要意义。

遥感技术以其大面积、快速、同步观测的特点，在海岸线提取中发挥着越来越重要的作用。

随着遥感数据源的不断丰富和图像处理技术的快速发展，海岸线自动提取方法取得了显著进步。

海岸线自动提取方法主要依赖于遥感影像的处理和分析。

这些影像可以通过卫星光学遥感、微波遥感或激光雷达遥感等方式获取，包含丰富的地物信息和空间特征。

通过对这些影像进行预处理、特征提取和分类等操作，可以实现对海岸线的自动识别和提取。

在海岸线自动提取方法的发展历程中，学者们提出了多种算法和技术。

这些算法和技术大多基于图像处理的基本理论，结合地学知识和实际应用需求进行改进和优化。

阈值分割、边缘检测、区域生长等经典算法在海岸线提取中得到了广泛应用。

随着深度学习技术的兴起，神经网络分类等方法也逐渐被引入到海岸线提取中，并显示出良好的性能。

尽管海岸线自动提取方法取得了显著进展，但仍存在一些挑战和问题。

影像信息量不足、精度验证困难以及海岸线仅是过渡区的平均线等问题仍待解决。

不同地区的海岸线具有不同的特征和变化规律，因此需要针对具体情况选择合适的算法和技术进行提取。

遥感影像的海岸线自动提取方法研究进展迅速，但仍需不断完善和优化。

未来研究方向包括加强地物波谱机制研究、将图像处理的基本理论与地学知识更紧密地结合起来、探索新的提取算法和技术等。

通过这些努力，我们有望实现对海岸线的更精确、更高效的自动提取，为海洋资源管理和环境保护提供有力支持。

1. 遥感技术的发展及其在海岸线提取中的应用作为一种非接触式的远距离探测技术，近年来得到了迅猛的发展，并在地理信息系统(GIS)、环境监测、资源调查等多个领域展现出广泛的应用前景。

海岸线提取作为遥感技术应用的一个重要方向，对于海洋生态系统的保护、土地利用规划、海洋资源开发以及防灾减灾等方面具有至关重要的作用。

滩涂湿地的海岸线提取技术研究

滩涂湿地的海岸线提取技术研究作者：史晟恺来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2019年第07期【摘要】在世界范围内，海岸带通常是人口最为密集、活动最为频繁的区域。

沿海城市由于位置的独特性，可发展港口运输业，便于各国间的贸易与交流。

由于它位于大陆的边界，其不稳定因素之一就是海岸线容易发生变化。

因此，监测海岸线的位置变化，可以为海岸带的经济开发、生态保护、科学研究和动态监测提供依据。

论文分析了上海市部分湿地的海岸线位移情况，先后运用ENVI以及MATLAB等软件对图像进行预处理、影像分割和边缘提取，并进行后期处理，进一步研究了滩涂湿地海岸线自动提取技术。

【Abstract】 The coastal zone is usually the most densely populated and active area in the world. Because of the unique location of coastal cities， port transportation can be developed to facilitate the trade and exchange between countries. Because of its location on the continental boundary， one ofits destabilizing factors is the coastline is prone to change. Therefore， monitoring the location change of the coastline can provide a basis for the economic development， ecological protection，scientific research and dynamic monitoring of the coastal zone. This paper analyzes the shoreline displacement of some wetlands in Shanghai， and applies ENVI and MATLAB software to preprocess， image segmentation and edge extraction， as well as post-processing， and further studies the shoreline automatic extraction technology of mudflat wetlands.【关键词】海岸线提取;影像分割;边缘提取;精细化处理【Keywords】coastline extraction; image segmentation; edge extraction; fine treatment【中图分类号】TN957.52 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文献标志码】A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文章编号】1673-1069（2019）07-0131-021 引言1.1 传统采集方式的劣势传统海岸线数据采集的方式是去野外进行现场测绘，通过运用全站仪、RTK或三维激光扫描等手段，测量海岸线的特征点，根据测量的坐标，相连成线作为海岸线。

基于遥感图像的海岸线提取方法研究

２２２砂质海岸．．
砂质海岸是指由＞ｏ１ｍｍ粒级的砂组成的海岸，砂质海岸可以分为两类：①砂滩海ｉ．－
岸是指泥砂在激浪带堆积而形成的海岸，其范围从波浪破碎开始点起到海岸陆地上波浪作用
消失处止。海滩上常发育一些与岸线平行的沿岸堤，它们的高度代表海面高度，这种砂质海
２２３基岩海岸．．
基岩海岸由岩石组成，波浪作用是使其形成的主要动力。基岩海岸初期岸线非常曲折，在波浪作用下，岬角全部被侵蚀掉，残留宽广的岩滩，海蚀崖在宽广岩滩的保护下，形成平
直立陡的基岩海岸（３。图）
淤泥质海岸是指由＜００．５ｍｍ粒级的粉砂与淤泥组成的海岸，主要分布在泥砂供应丰富而又比较掩蔽的堆积海岸段，如含砂量大的河流下游平原、构造下沉区、岸外有砂洲岛屿掩护的海岸段和有大量淤泥供应的港湾内（１。图）
谢秀琴：基于遥感图像的海岸线提取方法研究
６１
可见光及近红外波段的图像常用于人工海岸、基岩海岸、砂质海岸线的提取方法。这３
种海岸线在可见光及近红外图像上都有明显的解译标志，因此，通过对遥感图像进行分类和对比可以确定它们的位置Ｅ。目前应用于悔岸线提取的遥感资料有ＥＭ、ＳＯ、ＡＩ、２］ＴＰＴ５ＯＳ

我国南海沿岸Landsat影像海岸线提取与变化分析

我国南海沿岸Ｌａｎｄｓａｔ影像海岸线提取与变化分析
王诗洋，杨武年，佘金星
（成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室，成都６１００５９）
摘要：海岸线是海域变化及陆地变化研究的重要参考依据。为了精确获取我国南海沿岸近十年的变化，这里以ＴＭ、ＯＬＩ数据为基础，利用重复自组织数据分析技术（ＩＳＯＤＡＴＡ）自动提取海岸线，提取结果采用区域统计分析进行精度验证。研究结果表明，近十年来，我国南海沿岸河流湖泊面积呈快速缩减趋势。
１４０
物探化探间海岸线矢量数据，统计分析海岸线变迁。
１数据
１．１研究区概况及数据来源研究区选为南海海域靠近海南省东部沿岸区
域，其沿岸海域自海南省东北部文昌市至海南省东南部陵水黎族自治县。海南省地处热带北缘，雨量充沛，因此多云雾天气。为研究近年来南海海域面积变化，选取２００３年、２００９年云量较小的Ｌａｎｄｓａｔ５ＴＭ影像以及２０１４年的Ｌａｎｄｓａｔ８ＯＬＩ影像，三幅影像均采用ＷＧＳ８４坐标系统，下载数据来源于Ｉｍ— ａｇｅｃｏｕｒｔｅｓｙｏｆｔｈｅＵ．Ｓ．ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｒｖｅｙ，数据参数见表１。Ｌａｎｄｓａｔ８于２０１３年２月１１日发射升空经过１００天测试运行后开始获取影像，其中Ｌａｎｄ— ｓａｔ８所搭载的ＯＬＩ传感器，有９个波段，空间分辨率为３０ｍ，其中ｐａｎ波段１５ｍ。

苏北淤泥质海岸线提取及精度检验

苏北淤泥质海岸线提取及精度检验作者：丁志磊王志一徐素宁来源：《南水北调与水利科技》2014年第06期摘要：海岸线变化是研究海岸带演化及全球气候变化的基础之一，而从遥感影像上快速、准确地自动提取不同类型的海岸线一直是个难点，尤其是淤泥质海岸的岸线。

采用面向对象的方法，针对苏北淤泥质海岸地区2006年的TM影像，建立包括光谱变换信息和纹理特征信息的规则集对影像进行高精度分类，进而准确地提取海岸线。

使用该方法不但具有充分挖掘影像信息、自动化程度高、提取速度快等优点，而且可以从精度和稳定性两个指标对提取结果进行检验，不依赖于参考岸线，检验结果较为客观。

关键词：淤泥质海岸线；面向对象；信息提取；精度检验中图分类号：X87 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2014）06-0140-05海岸线作为海陆的分界线，是研究海岸带时空变化的基础。

不同时相的海岸线精确提取有助于揭示海岸带演变的动态规律，无论对长期持续的变化（如海岸侵蚀淤积）还是短期突发性的变化（如洪水、台风等）都是至关重要的。

遥感技术具有观测范围广、信息量大、获取信息快、更新周期短等优点[1]，因此近年来国内外很多学者利用遥感影像对自动提取岸线做了大量研究，大体上可分为阈值分割和边缘检测两种。

阈值分割法适用于地物与背景对比度较强的影像，如Frazier等利用TM5波段提取了海岸线[2]。

边缘检测法通过Laplace、Roberts、Canny、Soble等算子来实现岸线提取，如Liu等用Canny算子提出了一种海岸线提取算法[3]。

但阈值分割法所用数据过于单一，人为干预较大；边缘检测法计算复杂，耗费时间久，所获得的岸线并不连续。

也有研究人员针对不同的岸线类型采用不同的提取方法，如黄海军等在计算淤泥质岸线变化规律时提出过要计算坡度[4]；马小峰等认为人工海岸、基岩海岸和砂质海岸都有明显的解译标志，通过图像的分类和对比可确定它们的位置，岸线易于提取[5-6]，需要注意的是间接地物法得出的岸线位置会随解译标志的不同而变化[7-9]。

基于海岸类型差异的海岸线遥感提取方法研究

基于海岸类型差异的海岸线遥感提取方法研究◎ 王永霞中能建数字科技集团有限公司摘要：利用遥感和GIS技术，以山东、江苏、海南为例，对不同类型海岸线按照Canny、C-V、SVM三种模型算子进行提取比较和精度评估。

结果表明：Canny算子对基岩、砂质海岸线提取精度较高，C-V模型更适宜对淤泥质海岸进行提取，SVM算法虽然精度不高，但是能够实现对海岸线半自动化提取的效果。

关键词：遥感；海岸线提取；形态学；C-V模型；SVM1.绪论1.1研究背景与意义海岸线作为陆海交界的沿海地带，它既受近海海域影响，又受近海陆域环境影响，构成了自己独特的生态系统，其具有的复合性、活跃性和边缘性，为人类生存发展提供了优越的环境条件。

海岸线是海岸带的核心划分依据和重要组成部分，分为岛屿海岸线和大陆海岸线。

精确提取海岸线，能为决策部门的监控管理和开发规划提供依据，对港口建设和地区发展具有重要意义。

1.2基于遥感图像的海岸线提取研究现状传统的海岸线测定依赖于人工测量，通过实地踏勘直接以人工测量的方式测定痕迹线。

近几十年来，随着遥感技术的广泛应用，许多学者在海岸线提取方面开展了大量的研究工作。

目前在针对海岸线提取的相关研究中，主要有以下两种研究思路，一是利用多源时序遥感图像对海岸线的变化进行研究，例如，李行等(2013)对江苏省海岸线的时空变化进行的分析[1]；二是针对某一具体区域进行精细化的提取，例如，冯永玖(2012)基于元胞自动机模型提出的海岸线算法[2]；张霞等(2014)结合潮位校正以及海岸类型提出的海岸线算法[3]；张继领等(2015)针对海岸线的影像特征，结合边缘检测算子提出海岸线提取方法。

不少学者针对海岸线提取提出了不少优秀的算法，部分智能算法简单地将图像视为水面和陆地两部分，忽略了海岸带的复杂性。

部分研究则结合不同海岸类型的地物差异，提出综合的海岸线提取方式，其实验精度较高，但提取过程十分繁琐，不利于推广应用。

基于遥感技术的海岸线提取及应用研究综述

基于遥感技术的海岸线提取及应用研究综述卢薇艳;罗鹏;龚淑云【摘要】海岸带是海陆交互作用的特殊地带,也是经济最发达,人口最密集,资源环境矛盾最突出的区域.国内外学者利用遥感技术开展海岸线变迁的研究已经相当成熟,本文从海岸带概念、遥感卫星基本知识、遥感数据获取、遥感解译方法和遥感技术在海岸带地质环境研究中的应用等方面论述了已经取得的成果和进展,并对今后基于遥感的海岸带地质环境工作进行了展望.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】5页(P393-397)【关键词】海岸带;遥感;地质环境;综述【作者】卢薇艳;罗鹏;龚淑云【作者单位】深圳市地质局,深圳518023;深圳市地质局,深圳518023;深圳市地质局,深圳518023【正文语种】中文【中图分类】P283.8;TP79海岸带是海陆交互作用的特殊地带，是经济最发达、人口最密集，同时也是资源环境矛盾最突出的区域。

国际上对海岸带的概念尚无统一的标准，其中美国对海岸带及边界范围的限定相对成熟，指沿海州的海岸县和彼此间交互影响的临海水域和邻近的滨海水域[1]。

我国尚未对海岸带概念和范围作明确的规定。

随着社会经济发展，认识水平不断提高，结合海岸带综合管理的需要，狭义上海岸带是指海洋向陆地的过渡地带[2]，而广义的海岸带是指以海岸线为基准向海陆两侧分别延伸的广阔地带。

近年来，我国海洋强国战略的实施，对海洋资源及海岸带自然环境高度重视，而遥感卫星有效弥补了传统海岸带观测手段的不足。

基于多种遥感器连续对海洋的观测，极大地提高了人类对海岸带的认识，在海岸带防灾减灾、资源开发、生态环境保护等诸多领域发挥着重要的作用。

1 海岸带及海洋遥感数据源海岸带研究需要高精度的空间信息收集和分析，在美国于1978年连续发射了针对海岸带观测的两颗卫星Seasat-1和Nimbus 7之后，各国争相发射了用于海岸带海洋观测的卫星或探测器[3]。

据资料记载，国内外共发射了海洋卫星或具备海洋探测功能的对地观测卫星50多颗，欧美及日本等亚洲部分国家已建立了比较成熟和完善的海洋卫星观测系统，我国海洋卫星监测体系起步较晚但发展迅速，现已发射了两颗海洋水色卫星（HY-1A/B）和两颗海洋动力环境（HY-2A）卫星，海洋卫星监测体系逐步建立并不断完善。

基于潮汐模型和DEM的海岸线提取方法研究

ｍ
ζＡ（ｔ）＝ＭＳＬＡ＋ｉΣ＝１ｆｉＨｉｃｏｓ（σｉｔ＋ｖ０＋ｕｉ－ｇｉ）＋δＡ（ｔ）
（１）
ｍ
式（１）中：ＭＳＬＡ为验潮站Ａ平均海面，ｉΣ＝１ｆｉＨｉｃｏｓ（σｉｔ＋ｖ０＋ｕｉ－ｇｉ）为验潮站Ａ的天文预报潮位；ζＡ（ｔ）为验潮
站Ａ的余水位。
天文潮位是水位运动变化的主体，由若干分潮综合而成，假设分潮个数为ｍ，则表达式为
ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｈｏｒｅａｒｅａｓ
ｂｅｄｒｏｃｋｓｈｏｒｅａｒｅａ
ｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｅｄｇｅ
ｌｉｎｅ（ｄｉｓｃｒｅｔｅｐｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅｌｉｎｅ）
４８２
水道港口
第４０卷第４期
Байду номын сангаас
３研究结论
海岸线从其定义上应该是唯一的，但往往不论是采用现场测量还是航空航天遥感影像判绘方法，都会有不同的作业人员对同一岸段或同一作业人员对不同的岸段所测取的痕迹岸线也存在差异，甚至同一作业人员不同次的量测结果也不一致，导致了海岸线测绘成果的不确定性，这与测绘学对地形要素几何和物理意义准确、唯一表示的基本要求相违背［１７］。本文在通过总结目前海岸线测量方法的基础上，提出了一种新的海岸线测量方法，并选择一处海域进行了试验，得出了以下结论：
摘要：近年来随着卫星遥感和无人机测量等技术的飞速发展，通过遥感影像提取海岸线替代人工实
地测量逐步得到了应用，目前遥感影像判绘主要是根据影像上海岸线的痕迹，或直接用水涯线代替，提
取方式、提取结果存在一些不足。文章提出了一种基于潮汐模型和ＤＥＭ的海岸线提取方法，通过无人
机航摄影像构建海岸带ＤＥＭ，利用潮汐模型计算海岸线高、水涯线高及其差值，在ＤＥＭ中提取水涯线

海岸线自动提取研究进展

海岸线自动提取研究进展
乔学瑾;王庆;战超;王红艳;杜国云;李雪艳
【期刊名称】《鲁东大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(32)2
【摘要】由于海岸带活跃且脆弱,快速准确的监测海岸线的动态变化对于海域的使用管理具有十分重要的意义.遥感技术为海岸线的提取提供了重要手段,弥补了传统
海岸线测量时,费时费力与部分地区难以到达等不足.基于海岸线特征提取的思路,总结当前国内外海岸线提取的主要方法.其存在问题为:影像信息不充分、验证精度低、海岸线误认为水边线等.针对以上不足进行探讨,最后对基于遥感的海岸线自动提取
研究进行展望.
【总页数】4页(P158-161)
【作者】乔学瑾;王庆;战超;王红艳;杜国云;李雪艳
【作者单位】鲁东大学海岸研究所,山东烟台 264039;鲁东大学海岸研究所,山东
烟台 264039;鲁东大学海岸研究所,山东烟台 264039;鲁东大学海岸研究所,山东
烟台 264039;鲁东大学海岸研究所,山东烟台 264039;鲁东大学海岸研究所,山东
烟台 264039
【正文语种】中文
【中图分类】P237
【相关文献】
1.基于边缘检测的海岸线自动提取研究 [J], 原晓慧;王萍;张英;任凌;翟亮
2.基于图像处理的海岸线自动提取算法研究 [J], 米硕
3.基于多时相遥感数据的海岸线自动提取方法 [J], 盛辉;张驰;万剑华
4.基于改进的深度学习网络的SAR图像瞬时海岸线自动提取算法 [J], 王彬;王国宇
5.基于哨兵一号影像海岸线自动提取方法研究 [J], 常宇佳;邱志伟;牛原;吴振宇;潘春天
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遥感技术提取海岸线的研究进展

遥感技术提取海岸线的研究进展严海兵1,2,李秉柏1,陈敏东2(1.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所,南京210014;2.南京信息工程大学环境科学学院,南京210044)摘要:海岸带是比较活跃和脆弱的地段,快速而准确地监测海岸线的动态变化对于海域的使用管理具有十分重要的意义。

遥感技术具有宏观、快速、综合、高频、动态和低成本等突出优势。

重点介绍了利用阈值分割、边缘检测、色差算子提取、区域生长提取及神经网络分类等方法自动提取瞬时水边线,通过潮位校正进而提取海岸线的研究进展,分析了各种提取方法的优缺点,并就其存在的不足展望了今后的研究方向。

关键词:海岸线;遥感;提取中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1003O 2363(2009)01O 0101O 05收稿日期:2007-12-19;修回日期:2008-11-20基金项目:973计划预研项目(2006CB708410);国家科技支撑计划项目(2006BAD04B04)作者简介:严海兵(1982-),男,江苏泰兴市人,在读硕士,主要从事环境遥感、农业遥感研究,(E-m a il)jack i e .yan @163.co m 。

1 引言海岸带地处海陆之交,凭借其自身丰富的自然资源和优越的地理位置成为人类竞争和开发的重要区域。

然而海岸带是不稳定的,易于受到自然和人为因素的冲击:强烈的海陆作用使海岸带成为全球自然环境和生态最为脆弱的地域之一;沿海的经济发展以及大批向沿海集中迁移的人口导致海岸带的资源和环境遭到严重破坏,出现了许多有碍于可持续发展的问题[1-4]。

海岸带不稳定的明显标志就是海岸线的变化及与之相关的陆地增减。

海岸侵蚀、淤涨、海平面上升等的变化和人工堤坝、围垦、采砂等社会因素的影响,都可能会导致海岸线的扩张或伸缩[5-6]。

海岸线不仅标识了水陆分界线,更对沿海的滩涂面积、湿地生态系统衰退等具有重要的指示作用;同时,海岸线的变迁是全球环境变化、海岸环境变化以及人为活动相互作用的结果和综合反映,因此,人们迫切希望全面、准确地了解海岸线的动态变化,以实现海岸带资源的科学管理和持续利用[7-8]。

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收稿日期：2013-04-21；修回日期：2013-11-13。

基金项目：国家自然科学基金项目（41074002）；2013年海军大连舰艇学院科研发展基金资助军事学术项目。

作者简介：于彩霞（1981－），女，山东青岛人，讲师，博士生，主要从事地图学与地理信息系统教学与研究。

E-mail ：yucaixiaxj@163．com 文章编号：1673-6338（2014）03-0305-05海岸线提取技术研究进展于彩霞1，2，王家耀1，许军2，彭认灿2，成毅1，王沫1，2（1．信息工程大学，河南郑州450001；2．海军大连舰艇学院，辽宁大连116018）摘要：探讨了海岸线定义不明确的问题。

在总结实地测量痕迹线法和遥感影像提取法在测量海岸线的实现过程和关键技术的基础上，分析指出了这两种方法都存在效率低下、工作周期长、安全隐患大等缺点。

介绍了国外利用航空LiDAＲ数据提取海岸线的主要方法及其实现过程，美国在垂直基准转换系统VDatum 的支撑下，LiDAＲ技术提取海岸线法获得了较广泛的应用，而国内在技术方法研究与海域垂直基准建设方面则处于起步阶段。

最后针对海岸线测量存在的问题提出了几点建议。

关键词：海岸线提取；平均大潮高潮面；痕迹线；水边线；LiDAＲ技术中图分类号：P229文献标识码：ADOI 编码：10．3969/j．issn．1673-6338．2014．03．018Advance of Coastline Extraction TechnologyYU Caixia 1，2，WANG Jiayao 1，XU Jun 2，PENG Ｒencan 2，CHENG Yi 1，WANG Mo 1，2(1．Information Engineering University，Zhengzhou 450001，China;2．Dalian Navy Academy，Dalian 116018，China )Abstract:Firstly，the problem of ambiguous coastline definition was discussed．Then based on the summary offield measuring mark line method and remote sensing extraction method to measure coastline，shortcomings of both methods that were inefficient，longer cycle and danger were pointed out．And then the mean methods and the reali-zation process of coastline extraction by LiDAＲabroad were discussed，moreover supported by VDatum(Vertical Datum Transformation)in the USA，the coastline extraction by LiDAＲwas applied much widely，while at home the method study and ocean vertical datum construction were at starting stage．In the end several proposals for coastline extraction were put forward．Key words:coastline extraction;Mean High Water Springs(MHWS);mark line;water-edge line;LiDAＲ海岸线是海洋与陆地的分界线，是海陆图上最重要的地形要素之一，被国际地理信息委员会（IGDC ）定为最重要的27种地表特征之一。

如何全面、快速、准确地测绘海岸线的位置及监测其动态变化，对于海岸带的科学管理和持续利用具有十分重要的现实意义，也是实现海洋可持续发展的有效方法之一。

海岸线包括大陆海岸线和岛屿海岸线，在我国，两者总长达32000多千米，且海岸类型多种多样。

如果采用传统的岸线测量方法，测量周期长，且需耗费大量的人力物力，不同的测量工作人员由于各自的知识与经验的不同，测量的岸线也存在着差异。

遥感影像提取海岸线的方法，能够快速、大范围、高效率地提取岸线，弥补了传统测量方法的缺点。

但是由于受到影像分辨率和成像时间的限制，大多数学者从影像中提取到的是成像时刻的水边线，而非严格意义上的海岸线。

20世纪70年代出现的LiDAＲ技术能直接、快速、高精度、高密度地获取地面三维信息，不受时间、空间限制，弥补了遥感影像不足，且LiDAＲ的一个重要应用特点是能够在一些使用传统测量方法比较困难甚至危险的地区进行作业，如海岸带、岛礁等。

随着高精度LiDAＲ在海岸测量中的应用，利用点云数据提取海岸线的技术在国外特别是美国发展迅速，而在国内则处于起步阶段。

1海岸线的定义问题海岸线是海洋与陆地的分界线。

广义上，瞬2014年第31卷第3期测绘科学技术学报Journal of Geomatics Science and Technology 2014Vol．31No．3时水位线是海洋与陆地的直观分界，因此可认为是海岸线。

目前，海岸线的确定与变化趋势研究仍大多基于海洋调查目的，旨在查明海岸的基本状况，普遍将瞬时水位线等同于海岸线。

特别是利用遥感影像动态监测海岸线的变化时，通常会将成像时刻的水边线（或痕迹线）代替为海岸线。

狭义上，海陆分界线是资源属性（土地或海洋）与法律管辖权的分割线，同时海岛岸线是海岛形状描绘与面积量算的依据。

此时，海岸线的空间位置应与时间基本无关，且通常定义为某种特征潮位面。

《海道测量规范》（GB12327-1998）［1］、《中国海图图式》（GB12319-1998）［2］和《地形图图式》（GB/T7929-1995）［3］等国家标准中规定，海岸线是指平均大潮高潮的痕迹所形成的水陆分界线。

国家与地方法律以及相关的行业标准中都采用相似的定义。

但实际上，海岸线的定义并不明确，具体体现为实地测量时是测量痕迹线还是截取平均大潮高潮线。

目前未见关于平均大潮高潮面与痕迹岸线的吻合度以及统计计算方法的系统研究，包括潮汐类型、时间跨度（历元）等问题的研究。

这造成在相同海岸线的定义下，因施测人员对定义的理解差异、测量时间不同而导致标绘的海岸线间存在较大差异。

这不符合测绘对地形要素几何和物理意义准确、唯一表示的要求。

2实地痕迹线测量法长期以来，测绘海岸线通常采用实地测量法，这也是最原始的常规海岸线测量方法，即采用光学测量仪器（经纬仪、全站仪等）在高潮潮位线附近每隔一定距离采集海岸线特征点，标划在数字地形图上并连接成线得到海岸线。

随着GPS定位测量技术的发展，虽然能够全天候、动态、实时进行，但仍需人工携带GPS移动站到现场定位。

由于在进行实际测绘时无法测量平均大潮高潮线，因此《海岸带地形图测绘规范》（CHB3．3-01）［4］中规定“海岸线以平均大潮高潮时所形成的实际痕迹进行测绘”，即以测量的痕迹线来代替海岸线。

海岸的类型很多，包括（粉砂）淤泥质海岸、沙（砾）质海岸、基岩海岸、人工海岸和生物海岸五大类型。

不同的海岸类型，其痕迹线的确定原则也不同［5-6］。

在不同类型的海岸上准确测量海岸线并不容易，测绘人员较容易进入实地测量的有部分（粉砂）淤泥质海岸、沙（砾）质海岸和人工海岸；对于其他海岸类型，测绘人员难以到达或需要采取特殊措施才能到达，特别是当进行岩石陡岸测量时，有时需要测绘工作人员爬上悬崖采集特征点，费时费力，也存在着极大的危险性。

痕迹岸线在许多海岸并不明显、不连续、有一定宽度，难以辨认，随海岸类型、走向的不同而存在差异，小范围内岸线高程不一致现象普遍存在。

进行测量时受人为影响较大，不同测量人员对于相同岸段的痕迹线位置的判断有所不同。

即便是同一人，在测量相同性质的不同岸段时测取的痕迹线也会不同。

该测量方法实地性强，但效率低下，安全系数低，时效性差，获取的数据不统一。

3遥感影像提取海岸线法遥感技术由于其多时相、多平台的特征，且具有宏观、快速、综合、动态和低成本等突出优势，已成为监测海岸线动态变化的重要方法，具有较高的经济和社会效益。

随着遥感手段的发展，岸线确定及其变化已大多基于遥感技术。

早期受限于遥感资料分辨率等的影响，基本都直接将瞬时水边线作为海岸线，后来发展为将湿/干线（wet/dry line）、平均大潮面（MHW）、植物生长分界线等作为海岸线。

3．1水边线提取水边线提取的实质是遥感影像边缘的提取，可分为人工目视解译与自动解译。

目视解译通过人机交互方式把水边线描绘出来并保存成线性矢量图层，方法简单，但工作量大，精度受人为主观因素的影响；自动解译提取方法快捷，计算过程可以多次重复，方法较多。

Joo HyungＲyu等［7］根据TM4和TM5两个波段对水体和陆地反射率的区别，选择出合适的阈值，把单纯的淤泥质海岸与混浊的海水分开，但在海水比较混浊的近岸，该方法的误差较大，他们同时指出水边线的提取不仅受到波段组合的影响，还受到所处位置的坡度等的影响。

Andreas Nied-ermeier等［8］利用SAＲ影像，采用小波边缘检测等算法实现了对水边线的提取。

张朝阳等［9］基于色差Canny和形态学色差从彩色遥感影像中提取海岸线，这种方法兼顾了梯度幅值计算中边缘定位准确和抑制噪声的要求，充分利用了彩色信息，较好地实现了海岸线的半自动提取。

沈芳等［10］采用了多时相陆地卫星提取潮滩水边线的方法，探讨在不同潮情条件下，各光谱波段对淤泥质潮滩水边线判断的敏感性，分析表明沙质海岸603测绘科学技术学报2014年与淤泥质海岸水边线的确定方法存在较大差异。

由于海岸线的动态性，又不同于常规的陆地要素（如道路）特征的提取。

所以，也有学者结合地学知识采用不同的岸线提取方法，如张鹰等［11］运用地学分析方法对遥感信息提取的对象进行专题分解，将实地调查的样本信息与遥感影像数据结合进行提取，属于人工分析与计算机处理相结合的半自动方法。

3．2水边线的修正目前大多数研究提取的海岸线都是瞬时水边线（成像时刻的水崖线），是一条动态变化的边界，并不是真正意义上的岸线。

因此，部分学者在提取水边线的基础上，结合潮汐或生物生长分界等信息进行修正，以期提取真正意义上的海岸线。

严海兵等［12］根据卫星成像时刻的潮位高度、平均大潮高潮位的潮水高度以及海岸坡度等信息，计算出水边线至高潮线的水平距离，由此来确定海岸线的位置。