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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。
A45团体标准T/CAOE20.2-2020海岸带生态系统现状调查与评估技术导则第2部分：海岸带生态系统遥感识别与现状核查Technical guideline for investigation and assessment of coastal ecosystem—Part2:Remote sensing identification and results verification of the coastalecosystem2020-05-06发布2020-05-06实施中国海洋工程咨询协会发布目次前 言 (Ⅰ)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4基本要求 (2)4.1数学基础 (2)4.2数据要求 (2)4.3质量控制 (3)5遥感识别 (3)5.1识别范围 (3)5.2识别对象 (3)5.3工作内容 (3)6现状核查 (4)6.1核查要素 (4)6.2技术方法 (4)6.3工作内容 (4)7成果编制与汇交 (5)7.1图件编制 (5)7.2报告编制 (6)7.3成果汇交与归档 (6)附录A（规范性附录）海岸带生态系统遥感识别对象分类 (7)附录B（规范性附录）海岸带生态系统遥感解译标志表 (8)附录C（规范性附录）海岸带生态系统遥感解译属性信息表 (9)附录D（规范性附录）海岸带生态系统现状分布面积汇总表 (10)附录E（规范性附录）海岸带生态系统生境分布图斑核查情况表 (11)附录F（规范性附录）海岸带生态系统现场核查记录表 (12)附录G（规范性附录）专题图制作要求 (13)附录H（规范性附录）海岸带生态系统分布状况遥感识别报告格式和章节内容 (14)前 言T/CAOE20《海岸带生态系统现状调查与评估技术导则》分为10个部分：——第1部分：总则；——第2部分：海岸带生态系统遥感识别与现状核查；——第3部分：红树林；——第4部分：盐沼；——第5部分：珊瑚礁；——第6部分：海草床；——第7部分：牡蛎礁；——第8部分：砂质海岸；——第9部分：河口；——第10部分：海湾。
基于高分遥感数据的海岸带沙滩情况遥感识别研究随着科技的不断发展，高分遥感数据的应用越来越广泛，其中海岸带沙滩情况遥感识别是其中的一个重要应用领域。
本文将从影像数据来源、沙滩特征提取、模型建立与应用等方面对基于高分遥感数据的海岸带沙滩情况遥感识别研究进行探讨。
一、影像数据来源高分辨率遥感数据是进行海岸带沙滩情况遥感识别的基础数据，通常使用的高分辨率遥感数据主要包括卫星遥感、无人机遥感和航空遥感等。
卫星遥感数据可以提供较广范围的覆盖，但分辨率较低；无人机遥感数据可以提供相对较高的分辨率，但费用较高，拍摄范围较小；航空遥感数据既能提供高分辨率，又能拍摄相对较大的范围，但成本较高。
根据不同的应用需求和研究目的，选择不同来源的高分辨率遥感数据进行分析。
二、沙滩特征提取沙滩是指海洋、湖泊、河流沿岸由泻湖、内海、峡湾、海湾和三角湾等海陆结合部所形成的一种自然地貌。
为了准确识别海岸带沙滩情况，需要从遥感影像中提取沙滩的特征。
通过遥感数据进行沙滩特征提取的主要方法包括像元分割、图像分类和目标检测等。
像元分割是对像素进行分割，属于基于像素的分割方法，其缺点是易将非沙滩区域误判为沙滩区域，提取精度较低。
图像分类是将像素按照一定的规则划分到不同类别中，通过多次分类可以提高准确度，但对数据要求较高，需要有效分类器。
目标检测则针对沙滩目标进行扫描和检测，可有效提取沙滩边界的信息，但难度也较大。
具体方法应根据遥感数据的来源和研究目的来选择。
三、模型建立在沙滩特征提取的基础上，根据目标识别的要求，通常会建立相应的模型进行分类判别。
目前常用的模型包括支持向量机、神经网络、决策树和随机森林等。
其中支持向量机是一种基于统计学习理论的分类方法，适用于非线性分类问题；神经网络是一种仿人类大脑神经网络的学习算法，适用于多特征情况下的分类；决策树是一种基于判据表达式构建树形结构的分类方法，适用于易于解释模型的分类问题；随机森林通常采用多个决策树进行训练和分类，适用于高维数据集的分类。
遥感技术在海岸带与海洋环境研究中的应用指南导言遥感技术是一种通过获取、记录和解释远距离传感器检测到的能量来研究和监测地球表面的方法。
在现代科学中，遥感技术在海岸带与海洋环境研究中发挥着重要的作用。
本文将介绍遥感技术在海岸带与海洋环境研究中的应用，并提供相关的实操指南，旨在为研究人员提供参考与指导。
一、遥感技术在海岸带环境研究中的应用海岸带是土地与海洋交界处的地区，对于海洋生物、生态系统和人类活动都具有重要意义。
遥感技术在海岸带环境研究中的应用可以从以下几个方面展开：1. 海岸线演变观测与分析：通过监测和记录海岸线的变化情况，遥感技术可以提供海岸带的演变趋势，分析海岸侵蚀、海岛连接与断裂、沙滩沉积等问题，为海岸带规划和管理提供科学依据。
2. 海岸沙蚀监测：遥感技术可以通过获取高分辨率的卫星影像资料，提供海岸带沙滩的覆盖范围、沙粒大小分布、沙滩表面起伏等信息，监测和分析沙蚀现象，为防护工程和风险评估提供数据支持。
3. 海洋污染监测：利用遥感技术的多光谱特性，可以检测海面上的不同污染物，例如石油泄漏、悬浮物和藻类水华等，实现对海洋污染的实时监测与预警，为海洋环境保护和灾害应对提供数据支持。
4. 海岸植被研究：遥感技术可以通过获取植被指数反演海岸带植被的分布和状况，例如沿海湿地、潮滩和红树林等生态带，为生态环境修复和保护提供数据支持。
二、遥感技术在海洋环境研究中的应用海洋环境是指海洋中活生物、非活生物和物理因素的组合，其研究可以通过遥感技术获得如下信息：1. 海洋水体参数测量：通过遥感技术获得水体的温度、盐度、悬浮物浓度、光学特性等信息，可以揭示海洋环境变化，以及研究海洋生物圈与水体相互作用的过程。
2. 海洋生物资源研究：遥感技术可以通过获取海洋表面的生物荧光信号，分析水生植被分布、鱼群迁徙和异常群体增长情况，为海洋渔业资源评估和管理提供数据支持。
3. 海洋气候变化监测：遥感技术可以获取海洋表面的温度、风向、波浪高度等数据，研究海洋对气候变化的响应，为全球气候模式验证和预测提供数据支持。
利用测绘技术进行海岸线动态监测与海岸带规划的方法一、引言海岸线是海洋和陆地之间的交界线，它对人类的生活和经济活动有着重要的影响。
然而，随着自然环境的变化和人类活动的干扰，海岸线处于不断变化之中，给海岸带的规划与管理带来了挑战。
因此，利用测绘技术进行海岸线动态监测与海岸带规划成为重要的课题。
二、海岸线动态监测的技术方法1.卫星遥感技术卫星遥感技术是监测海岸线动态变化的重要手段之一。
通过获取高分辨率的卫星图像，可以观测到海岸线的位置和变化情况。
利用遥感技术，可以获取大范围、高精度的海岸线动态数据，为后续的海岸带规划提供依据。
2.激光雷达测量技术激光雷达测量技术可以通过向海岸线发射激光束，并接收海岸线反射回来的信号来获取海岸线的地形信息。
这种技术具有高精度、高分辨率的优势，可以提供准确的海岸线地形数据。
3.无人机航拍技术无人机航拍技术在海岸线动态监测中也扮演着重要角色。
通过搭载相机等设备，无人机可以在低空飞行并进行航拍，获取高分辨率的影像数据。
这种技术具有成本低、实时性强的优点，适用于小范围海岸线的监测。
三、海岸带规划的技术方法1.多源数据融合海岸带规划需要综合海岸线动态监测数据、地理信息系统数据以及社会经济数据等多源数据。
通过将不同数据源融合，可以更全面地了解海岸带的自然环境与人类活动状况，为规划提供科学依据。
2.大数据分析与人工智能技术海岸带规划面临的数据量庞大、复杂性高的挑战，传统的人工数据分析方法已经无法满足需求。
而利用大数据分析和人工智能技术，可以通过对海岸带的海岸线监测数据、气象数据、物理学模型等进行综合分析，得出更为准确的结果。
3.空间规划与土地利用技术海岸带规划需要考虑社会、经济、生态等多个方面的因素，因此，空间规划和土地利用技术在海岸带规划中扮演着重要角色。
通过将海岸带的资源、环境和社会经济要求进行综合考虑，可以实现最优的海岸带规划方案。
四、案例分析以某海岸带规划为例，通过应用卫星遥感技术、激光雷达测量技术和无人机航拍技术，对海岸线进行动态监测。
测绘技术中的海岸带与海域测绘方法引言：海岸带与海域是地球上重要的自然资源和生态系统，海洋开发与保护的重要领域。
测绘技术在海洋领域具有不可替代的作用，能够为海岸带与海域的合理利用和管理提供数据支撑。
本文将探讨测绘技术在海岸带与海域中的应用方法和技术原理，以及当前的研究热点和发展趋势。
一、海岸带测绘方法1. 海岸线测绘海岸线是海岸带的边界，其精确测量对于海洋沿线城市规划、生态保护和灾害防治至关重要。
传统的海岸线测量方法包括地面测量和航测测量。
地面测量通常使用全站仪和GPS测量，通过在海岸带内设置控制点和测量程序，获取准确的海岸线数据。
而航测测量则通过航拍和激光雷达扫描获取大面积海岸线数据，具有快速高效的特点。
2. 海岸地形测绘海岸地形测绘是研究海岸地貌和沉积动力学的重要手段。
通过激光雷达和声纳设备，可以获取沿海地形和水深等数据，为海岸带的岸线演变、海岸侵蚀和沙洲形成等问题提供科学依据。
此外，通过地貌测绘还可以推断海底地形和海底地质条件，为海底资源勘查和海洋工程建设提供支持。
3. 海岸生态测绘海岸带是陆地生态系统和海洋生态系统交汇的重要区域，保护和恢复海岸带生态系统对于维护海洋生态平衡具有重要意义。
测绘技术可以通过遥感影像和潜望镜观测等手段，获取海岸带植被分布、河口湿地和珊瑚礁等生态系统信息，为海岸带生态保护和恢复提供科学参考。
二、海域测绘方法1. 海底地形测绘海域测绘中，海底地形测绘是核心环节之一。
传统的海域测绘主要依靠声纳设备，通过测量声音传播的时间与距离来计算水深，进而绘制海底地形图。
但传统方法受制于设备精度和观测范围等因素，无法满足大面积和高精度的测绘需求。
近年来，激光雷达和多波束声纳等新技术的应用，使海底地形测绘更加准确和高效。
2. 海域资源勘查测绘海域资源包括石油、天然气、矿产和渔业资源等，是海洋经济发展的重要支撑。
测绘技术在海域资源勘查中发挥着重要作用。
通过声纳和地震勘探技术，可以获取海底矿产和油气资源的分布情况；通过渔业资源调查，可以了解不同海域的鱼类分布和数量，为渔业管理提供科学依据。
第４３卷第３期２０２０年３月测绘与空间地理信息ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ.４３ꎬＮｏ.３Ｍａｒ.ꎬ２０２０收稿日期:２０１８－１０－０８作者简介:杨继文(１９８８－)ꎬ女ꎬ蒙古族ꎬ吉林洮南人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ２０１３年毕业于武汉大学地图制图学与地理信息工程专业ꎬ主要从事地图学与地理信息系统方面的应用研究工作ꎮ基于多时相遥感影像的海岸线变化监测研究杨继文１ꎬ刘欣岳２ꎬ邓蜀江１(１.黑龙江省第五测绘地理信息工程院ꎬ黑龙江哈尔滨１５００８１ꎻ２.东华理工大学测绘工程学院ꎬ江西南昌３３００１３)摘要:随着社会经济的高速发展ꎬ沿海经济带正发生着日新月异的变化ꎬ海岸线环境发生了巨大改变ꎮ利用遥感技术不受时间㊁空间限制的特点ꎬ研究海岸线变化监测ꎬ有利于掌握海岸线分布情况ꎬ监测海岸线沿线生态环境ꎮ本文是基于多时相遥感影像ꎬ开展辽宁省大陆海岸线变化监测研究ꎮ关键词:多时相遥感影像ꎻ海岸线ꎻ变化监测中图分类号:Ｐ２３７㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７２－５８６７(２０２０)０３－０１０７－０２ＢａｓｅｄｏｎＭｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｍａｇｅｓＣｏａｓｔｌｉｎｅＣｈａｎｇｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＹＡＮＧＪｉｗｅｎ１ꎬＬＩＵＸｉｎｙｕｅ２ꎬＤＥＮＧＳｈｕｊｉａｎｇ１(１.ＴｈｅＦｉｆｔｈＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇꎬＨａｒｂｉｎ１５００８１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＦａｃｕｌｔｙｏｆＧｅｏｍａｔｉｃｓꎬＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００１３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙꎬｔｈｅｃｏａｓｔａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｌｔｉｓｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇｒａｐｉｄｃｈａｎｇｅｓꎬａｎｄｔｈｅｃｏａｓｔｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｕｎｄｅｒｇｏｎｅｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｃｈａｎｇｅｓ.Ｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅꎬｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅ.Ｉｔｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｍａｓｔｅｒｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｏｎｇｔｈｅｃｏａｓｔｌｉｎｅ.Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｃｏａｓｔｌｉｎｅｉｎＬｉ￣ａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓꎻｃｏａｓｔｌｉｎｅꎻｃｈａｎｇｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ０㊀引㊀言海岸线是陆地与海洋的分界线ꎬ受潮汐㊁风暴㊁人类活动等因素的影响ꎬ海岸线是动态变化的ꎮ海岸线的变迁不仅反映沿线资源开发利用情况ꎬ对生态环境也有重要影响ꎮ随着社会经济的高速发展ꎬ沿海地区盐业㊁水产养殖业㊁港口运输业发展迅猛ꎬ但过度的海水养殖ꎬ废弃闲置的盐田[１]ꎬ建设规模过大的海岸工程ꎬ不仅造成资源浪费ꎬ还会导致海洋环境污染ꎮ同时ꎬ围填海是解决沿海地区土地资源不足的主要方式之一ꎬ大规模的围填海ꎬ兴建海岸工程ꎬ虽然创造了经济价值ꎬ但改变了沿海地区海岸格局ꎬ导致海洋生态系统失衡ꎬ可能造成严重的生态环境灾害ꎮ遥感监测技术具有范围广㊁周期短㊁客观准确的特点ꎬ可弥补常规海岸线测量方法的不足ꎬ能快速获取海岸线动态变化信息ꎬ客观㊁准确地反映海岸线开发利用情况及时空变化[２]ꎮ基于多时相遥感影像开展海岸线变化监测ꎬ有利于掌握大陆海岸线分布情况㊁时空变化特征ꎬ为海洋经济的发展㊁海岸带资源的开发㊁自然环境及生态系统保护等提供数据支持和技术支撑[３]ꎮ１㊀研究现状针对海岸线的时空变迁ꎬ国外很多学者开展了大量研究ꎬＭａｉｔｉ等[４]利用多时相的卫星遥感影像ꎬ研究了１９７３ ２００３年印度东部孟加拉湾地区海岸线的时空变迁ꎮＳｅｍｉｈＥｋｅｒｃｉｎ[５]分析了土耳其爱琴海海岸线的时空变化ꎮＡｈｍａｄ等[６]利用ＧＩＳ分析方法ꎬ模拟海岸线的变化情况ꎬ计算海岸线的变化速率ꎮ国内也有一些学者开展了海岸线变化监测研究ꎮ孙丽娥等[７]利用１９８３ ２０１２年期间(共６期)的Ｌａｎｄｓａｔ和环境卫星影像ꎬ提取分析了杭州湾海岸线的变化速率ꎮ陈晓英等[８]提取了４期(１９７３ ２０１３年)三门湾大陆海岸线ꎬ分析了海岸线长度和陆域面积的变化ꎮ陈曦等[９]利用ＲＳ和ＧＩＳ技术ꎬ分析了辽宁省海岸线１９０９ ２００３年间的变迁特征ꎮ李琳等[１０]借助遥感手段ꎬ研究分析了１９７６ ２０１２年间鸭绿江口中方和朝方两侧的海岸线变迁情况ꎮ上述研究主要是在宏观尺度下ꎬ分析较大时间跨度的海岸线时空变迁ꎬ缺少对近年来特定短时期㊁大范围海岸线的变化监测研究ꎮ２㊀研究区域与实验数据本研究区域为辽宁省大陆海岸线ꎮ东起鸭绿江口ꎬ西至绥中县老龙头ꎬ沿海城市有大连㊁丹东㊁锦州㊁营口㊁盘锦和葫芦岛ꎮ辽宁省海岸线较长ꎬ是东北区域唯一的临海地区ꎬ其沿海区域的经济发展速度快ꎬ在全省乃至全国经济发展中具有举足轻重的地位ꎮ本研究收集了２０１３ ２０１６年覆盖辽宁省海岸带的２４景(每年６景影像数据)ＯＬＩ影像数据ꎬ所有的卫星影像数据下载于美国地质调查局官网(ｈｔｔｐ:/ｇｌｏｖｉｓ.ｕｓｇｓ.ｇｏｖ/)ꎮ影像获取时间在每年５ １０月期间的非冬季影像ꎬ研究区域内均为无云或少云遮盖ꎬ保证大陆海岸线位置清晰可见ꎬ为影像自动解译和目视判读提供保障ꎮ影像的分布范围如图１所示ꎮ图１㊀影像分布范围图Ｆｉｇ.１㊀Ｉｍａｇｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｎｇｅ３㊀海岸线变化监测３.１㊀数据预处理首先ꎬ利用Ｅｎｖｉ软件对Ｌａｎｄｓａｔ８影像进行了辐射校正㊁几何校正处理ꎬ同时ꎬ对影像进行了图像增强处理ꎬ以提高影像的可解译性ꎬ并统一所有图像的坐标系统(坐标系统㊁投影等)ꎬ再将纠正后的影像数据进行影像拼接㊁裁剪工作ꎬ提取出监测区域的影像ꎮ３.２㊀海岸线信息提取本研究主要提取２０１３ ２０１６年辽宁省海岸线及沿线变化区域信息ꎮ海岸线信息提取主要采取自动提取与人机交互解译相结合的方式ꎮ首先ꎬ采用ＮＤＷＩ指数自动提取海岸线ꎬ但自动提取的海岸线精度不可靠ꎬ再采用人机交互解译的方式进行提取ꎬ并叠加地理国情监测数据判读海岸线的功能类型ꎮ对于变化区域的信息采集ꎬ本研究是将提取后的海岸线信息进行叠加分析ꎬ得到２０１３ ２０１６年海岸线的变化区域ꎬ并结合遥感影像各地物纹理及空间分布特征ꎬ目视判读各变化区域的土地利用信息㊁围填海状况等ꎮ３.３㊀外业核查由于部分海岸线及变化区域信息不能仅通过遥感影像解译直接获取ꎬ还需要去实地核查ꎬ具体核查内容包括海岸线类型㊁海岸线使用状况及重点开发情况及海岸线沿线土地利用现状情况等ꎮ由于研究区域范围广ꎬ重点选择变化较大㊁海岸线开发利用较多的区域进行核查ꎮ３.４㊀数据整合集成数据整合是指将内业遥感解译的成果ꎬ以外业核查为准逐一对照ꎮ经数据提取采集㊁一致性处理㊁外业核查㊁数据整合后形成海岸线分布数据㊁海岸线变化区域分布数据ꎮ４㊀海岸线变化分析经统计ꎬ２０１３年海岸线总长度为２５５３.６９ｋｍꎬ２０１６年为２６１９.２７ｋｍꎮ２０１３ ２０１６年海岸线长度变化及自然岸线长度变化趋势如图２所示ꎬ２０１３ ２０１６年大陆海岸线总长度逐年增长ꎬ而自然岸线长度却逐年减少ꎬ占比也呈降低趋势ꎮ图２㊀２０１３ ２０１６年海岸线变化趋势图Ｆｉｇ.２㊀２０１３ ２０１６ｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｃｈａｒｔ２０１３ ２０１６年期间ꎬ辽宁省海岸线长度变化明显ꎬ多处海岸线发生变化ꎬ变化区域示例如图３所示ꎮ很多海岸线变化区域都存在建设中的海岸工程ꎮ图３㊀海岸线变化区域对比图Ｆｉｇ.３㊀Ｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｒｅｇｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃｈａｒｔ(下转第１１２页)对最弱ꎻ②对比ＥＮＬꎬＧｏｌｄｓｔｅｉｎ滤波斑点影响最小ꎬ中值－自适应二级去噪效果次之ꎬ中值滤波去噪效果相对最弱ꎻ③对比ＥＰＩꎬ中值－自适应二级去噪滤波可以有效地保持边缘信息ꎬ各向异性扩散滤波效果次之ꎬＧｏｌｄｓｔｅｉｎ滤波效果相对最弱ꎻ④对比Ｓ/ＭＳＥꎬ各向异性扩散滤波能够较好地保持图像细节信息ꎬ中值－自适应二级去噪滤波效果次之ꎬＧｏｌ￣ｄｓｔｅｉｎ滤波效果相对最弱ꎮ综上所述ꎬ通过对４种滤波方法的定性与定量评价可以得出ꎬ中值－自适应二级去噪滤波和各向异性扩散滤波在滤除图像相位噪声和保持图像的细节信息方面均具有很好的自适应性ꎻ但是中值－自适应二级去噪滤波表现更加全面ꎬ滤波效率更高ꎬ而且对颗粒噪声的滤波效果更理想ꎮ４㊀结束语通过４种滤波算法的对比可以看出ꎬ不同滤波算法可以产生不同的滤波效果ꎬ在不同的应用场景下可以有针对性地选择有效的滤波方法ꎻ同时ꎬ本文的研究工作希望可以为后续滤波方法的精准应用提供一些参考与依据ꎮ另外ꎬ面对科技的飞速发展和需求的日益变化ꎬ通过不同滤波算法的改进与整合ꎬ实现更快速㊁更全面㊁更准确的滤波效果将是未来滤波算法研究的重要课题之一ꎮ参考文献:[１]㊀许才军ꎬ何平ꎬ温扬茂ꎬ等.ＩｎＳＡＲ技术及应用研究进展[Ｊ].测绘地理信息ꎬ２０１５ꎬ４０(２):１－９.[２]㊀王兴旺ꎬ张启斌ꎬ杨勇ꎬ等.ＩｎＳＡＲ干涉图滤波方法比较[Ｊ].安徽农业科学ꎬ２００９ꎬ３７(１７):８０９５－８０９７ꎬ８１２７.[３]㊀曹将兵.ＩｎＳＡＲ中干涉条纹图滤波方法的研究[Ｄ].北京:中国地质大学(北京)ꎬ２００７.[４]㊀王路晗.合成孔径雷达及阵列在三维成像中的应用研究[Ｄ].南京:南京大学ꎬ２０１８.[５]㊀王志勇ꎬ张继贤ꎬ黄国满.ＩｎＳＡＲ干涉条纹图去噪方法的研究[Ｊ].测绘科学ꎬ２００４ꎬ２９(６):３０－３３.[６]㊀李明亮ꎬ母景琴ꎬ王聪.雷达干涉条纹图滤波方法研究[Ｊ].计算机工程与设计ꎬ２００８ꎬ２９(１４):３７８２－３７８４.[７]㊀尹宏杰ꎬ王琪洁ꎬ王平ꎬ等.高条纹率ＩｎＳＡＲ干涉图滤波方法的对比研究[Ｊ].大地测量与地球动力学ꎬ２００９ꎬ２９(５):１３８－１４２.[８]㊀黄倩ꎬ麻丽香ꎬ张冰尘ꎬ等.干涉相位图的各向异性扩散方程滤波算法[Ｊ].电子与信息学报ꎬ２００６ꎬ２８(１１):１９９８－２００２.[编辑:张㊀曦](上接第１０８页)㊀㊀图４变化区域分布图显示了２０１３ ２０１６年辽宁省大陆海岸线变化区域的分布情况ꎬ海岸线及沿线变化区域呈明显空间分布差异ꎬ变化区域主要分布于渤海湾葫芦岛以东区域ꎬ与渤海沿岸相比ꎬ黄海沿岸分布较稀疏ꎬ且相对均匀ꎮ图４㊀海岸线变化区域分布图Ｆｉｇ.４㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｒｅｇｉｏｎ５㊀结束语沿海区域社会经济的快速发展ꎬ大规模修建的海岸工程㊁快速发展的盐业㊁养殖业ꎬ导致海岸线变化明显ꎮ本文运用多时相遥感影像提取了２０１３ ２０１６年辽宁省海岸线信息ꎬ对海岸线的时空变化进行分析ꎬ有利于高效㊁翔实㊁准确地掌握辽宁省大陆海岸线沿线人类活动情况ꎬ了解沿线海洋资源㊁生态环境现状ꎬ科学地分析辽宁省大陆海岸线时空变化及开发利用潜力ꎬ为海岸线保护㊁环保督查等工作提供数据支撑ꎮ参考文献:[１]㊀任金华.江苏沿海盐田复耕适宜性评价与整治分区研究[Ｄ].南京:南京大学ꎬ２０１３.[２]㊀杨晓梅ꎬ周成虎ꎬ骆剑承ꎬ等.我国海岸带及近海卫星遥感应用信息系统构建和运行的基础研究[Ｊ].海洋学报(中文版)ꎬ２００２ꎬ２４(５):３６－４５.[３]㊀徐进勇ꎬ张增祥ꎬ赵晓丽ꎬ等.２０００ ２０１２年中国北方海岸线时空变化分析[Ｊ].地理学报ꎬ２０１３ꎬ６８(５):６５１－６６０.[４]㊀ＭＡＩＴＩＳꎬＢＨＡＴＴＡＣＨＡＲＹＡＡＫ.Ｓｈｏｒｅｌｉｎｅｃｈａｎｇｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｔｓａｎｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ:Ａｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｓｔａ￣ｔｉｓｔｉｃｓｂａｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈ[Ｊ].ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｇｙꎬ２００９ꎬ２５７(１－４):１１－２３.[５]㊀ＳＥＭＩＨＥ.ＣｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｔｔｈｅＡｅｇｅａｎＳｅａＣｏａｓｔｓｉｎＴｕｒｋｅｙｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｔｅｍｐｏｒａｌＬａｎｄｓａｔＩｍａｇｅｒｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏａｓｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２００７ꎬ２３(３):６９１－６９８.[６]㊀ＡＨＭＡＤＳＲꎬＬＡＫＨＡＮＶＣ.ＧＩＳ－ｂａｓｅｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅａｄｖａｎｃｅａｎｄｒｅｔｒｅａｔａｌｏｎｇｔｈｅｃｏａｓｔｏｆＧｕｙａｎａ[Ｊ].ＭａｒｉｎｅＧｅｏｄｅｓｙꎬ２０１２ꎬ３５(１):１－１５.[７]㊀孙丽娥ꎬ马毅ꎬ张杰ꎬ等.不同类型海岸线遥感解译标志建立和提取方法研究[Ｊ].测绘通报ꎬ２０１１(３):４１－４４.[８]㊀陈晓英ꎬ张杰ꎬ马毅ꎬ等.近４０年来三门湾海岸线时空变化遥感监测与分析[Ｊ].海洋科学ꎬ２００２(１２):３２－３５.[９]㊀陈曦ꎬ倪金ꎬ邴智武ꎬ等.辽宁省海岸线近百年变迁特征分析[Ｊ].地质与资源ꎬ２０１１ꎬ２０(５):３５４－３５７.[１０]㊀李琳ꎬ张杰ꎬ马毅ꎬ等.１９７６ ２０１０年鸭绿江口西水道岸线变迁遥感监测与分析[Ｊ].测绘通报ꎬ２０１２(Ｓ１):３８６－３９０.[编辑:张㊀曦]。
《南海西沙群岛珊瑚岛礁高分遥感监测与动态研究》篇一一、引言南海西沙群岛作为我国重要的海洋资源宝库，其珊瑚岛礁的生态环境和资源保护显得尤为重要。
随着科技的发展，高分遥感技术为海洋环境监测提供了新的手段。
本文旨在探讨南海西沙群岛珊瑚岛礁的高分遥感监测技术及其动态研究，以期为珊瑚礁生态环境的保护和可持续发展提供科学依据。
二、高分遥感技术概述高分遥感技术是一种利用高分辨率遥感卫星获取地面信息的技术。
该技术具有高分辨率、高精度、高时效性等优点，广泛应用于海洋环境监测、资源调查、地质勘查等领域。
在南海西沙群岛珊瑚岛礁的监测中，高分遥感技术能够提供更加详细、准确的地理信息，为后续的动态研究提供数据支持。
三、南海西沙群岛珊瑚岛礁的高分遥感监测（一）监测方法针对南海西沙群岛珊瑚岛礁的特点，采用高分辨率遥感卫星进行监测。
通过获取卫星图像，分析岛礁的形态、植被覆盖、水体污染等情况，进而评估岛礁的生态环境和资源状况。
（二）监测结果通过高分遥感监测，可以清晰地看到南海西沙群岛珊瑚岛礁的形态、大小、分布等情况。
同时，还可以监测到岛礁上的植被覆盖情况、水体污染程度等信息。
这些数据为后续的动态研究提供了基础。
四、动态研究（一）研究方法结合高分遥感监测数据，采用地理信息系统（GIS）技术对珊瑚岛礁进行空间分析和时间序列分析。
通过分析岛礁的形态变化、植被覆盖变化、水体污染变化等情况，了解珊瑚岛礁的生态环境和资源变化情况。
（二）研究结果通过动态研究，可以发现南海西沙群岛珊瑚岛礁的生态环境和资源状况存在一定的变化。
其中，岛礁的形态变化和水体污染变化是主要的变化因素。
这些变化对珊瑚礁生态系统的稳定性和可持续发展产生了影响。
五、结论与建议通过对南海西沙群岛珊瑚岛礁的高分遥感监测和动态研究，我们可以得出以下结论：1. 高分遥感技术为南海西沙群岛珊瑚岛礁的监测提供了新的手段，能够提供更加详细、准确的地理信息。
2. 珊瑚岛礁的生态环境和资源状况存在一定的变化，其中形态变化和水体污染变化是主要的变化因素。
海岸带生态系统现状调查与评估技术导则第10部分海岸带生态系统是地球上最重要的生态系统之一，它们为人类和其他生物提供了广泛的生态服务。
然而，由于人类活动的干扰和气候变化的影响，海岸带生态系统正面临着严重的威胁。
为了有效地保护和管理这些生态系统，我们需要进行全面的现状调查和评估。
本文将介绍海岸带生态系统现状调查与评估技术导则的第10部分。
在海岸带生态系统现状调查和评估中，第10部分主要关注水质和污染问题。
水质是海岸带生态系统的一个关键指标，它直接影响到生物多样性和生态平衡。
污染问题也是当前海岸带管理的一个重点关注领域。
为了进行全面的水质调查，可以采用以下技术和方法：1. 水样采集和分析：通过采集海岸带不同位置和深度的水样，并对其中的水质指标如pH值、溶解氧、营养物质、重金属等进行分析，以了解海岸带水体的污染程度和变化趋势。
2. 海洋生态测量：通过使用声纳、卫星遥感等技术手段，对海岸带水域内的生态要素如海草床、珊瑚礁等进行测量和监测，评估其生存状况和生态功能。
3. 温度和盐度测量：海岸带水体的温度和盐度是影响生物生存的重要因素。
通过采用浮标、CTD仪等仪器，对海岸带水体的温度和盐度进行测量，可以了解海洋环境的变化趋势。
4. 生态毒理学评估：通过对海岸带生物体如藻类、贝类等的样本进行采集和分析，评估海岸带水体中的有毒物质含量和对生物的毒性影响。
而在污染问题评估方面，可以采用以下技术和方法：1. 溯源分析：通过对污染源的调查和分析，确定对海岸带生态系统的主要污染来源，并制定相应的控制措施。
2. 污染物监测：采用自动监测设备或定期采样和分析的方式，对海岸带水域中的污染物如重金属、有机物等进行监测，评估其浓度和空间分布。
3. 水质模型模拟：建立水质模型，模拟海岸带水体中污染物的传输和转化过程，为污染物扩散和影响范围的评估提供科学依据。
4. 自然修复评估：通过对污染区域的调查和监测，评估自然修复的可行性和效果，为污染治理提供参考。
第25卷 第6期海 洋 学 报Vol.25,No.6 2003年11月ACTA OCEANOLO GICA SIN ICA November,2003中国海岸带高分辨率遥感系统技术基础研究杨晓梅1,杜云艳1,陈秀法1(11中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京100101)摘要:基于海岸带作为经济高度发展的地带,特别是我国常规海岸带调查已不能满足海岸带经济发展和现代化管理的基本要求,着重从大量高分辨率遥感数据的组织和管理、快速准确的空间定位系统、特征级的影像融合以及海岸带特征提取等算法,共同构成海岸带高分辨率遥感数据处理及分析方法作为系统的技术基础,并通过与此相匹配的海岸带遥感分类系统及其综合制图等方法研究,支撑起海岸带遥感资源调查先进的技术构架,为实现我国海岸带现代化管理奠定理论和技术基础.关键词:中国海岸带;高分辨率遥感;技术平台中图分类号:P748(2);P236;P208 文献标识码:A 文章编号:0253-4193(2003)06-0061-081 引言海岸带是地球系统中最有生机的部分之一,但也是生态系统平衡非常脆弱的地带,因此国家极为关注其生态环境、开发利用和可持续性发展问题.众所周知,我国大陆海岸线长度达18000km,大于500m2的海岛近6500余个,就此我国始于20世纪80年代中期,开展历时多年的全国范围的常规海岸带和海岛的海涂资源调查,虽然积累了丰富的资料,但多偏重单学科、本底性的非同步调查.对此,进入21世纪,高分辨率、多时相、多波段的空间遥感信息,业已揭示了海岸带区域分异及其动态特征的变化过程.鉴于海岸带及其近海域所具有的动态特征,遥感信息研究应着眼于时空转换的新动向,即对目标利用时相信息获取其空间分布的演化,同时遵循地球系统科学原理,开发并充分利用海岸带和海洋信息资源,实现信息共享[1].海岸带或海洋遥感作为一项信息工程,其应用是通过多平台、多时相、高分辨率的信息源,借助于地理信息系统(GIS),使瞬时遥感信息延伸为时间序列的数据库,建立综合分析模型和专家系统,以期赢得预测、预报的时间,为决策和相关学科研究提供科学依据.因此,海岸带和收稿日期:2002-12-05;修订日期:2003-04-04.基金项目:国家“863”海洋监测技术资助项目(2001AA633010).作者简介:杨晓梅(1970—),女,湖北省武汉市人,副研究员,博士,从事遥感和地理信息系统的应用研究.26海洋学报 25卷海洋遥感信息是伴随海洋科学诸多学科的发展而发展的,并且需要其他学科的支撑.对于海岸带,遥感、GIS和空间定位技术,可以全新的手段而获取信息,与过去相比优势表现在:(1)提供大范围、高精确定位的高频度宏观影象信息;(2)从多波段信息揭示海-陆相互作用及其互关联;(3)基于海岸带的遥感信息和GIS所建立的模型为定量化分析奠定了基础;(4)实现信息的时空转换与三维空间上的定量预测.不言而喻,遥感信息技术一俟形成运行系统,就将在国民经济发展中发挥重要的作用,尤其是我国作为海洋大国,遥感更能在海岸带监测中显示其独特的大范围、多时相、高分辨率的特点,并可在海岸蚀退和淤进、悬浮泥沙扩散、海冰、海况、海洋污染、海洋工程以及海洋初级生产力和渔情预报等方面[2～3]展示出更大的应用潜力.已如上述,海岸带遥感信息是国家的重要战略资源,对我国海岸带动态信息实施共享和环境定量化空间分析及综合评价,是一项迫切的任务.因此,中国海岸带动态信息系统是我国海岸带持续发展的重要技术支撑,为我国经济和社会可持续发展战略、资源管理、环境保护以及实现资源环境、经济的宏观调控提供科学数据和决策支持.2 信息源和技术支撑211 信息源当前以至将来海岸带和毗邻海域的遥感信息源,其空间分辨率业已达到米级乃至厘米级,与之相辅的遥感信息主要来自NOAA卫星系列、Landsat卫星系列、MOS-1和J ERS-1, GMS,“风云-N”气象卫星、SPO T卫星、ERS卫星、SeaWiFS,“资源1”号及MODIS卫星等数据.虽然NOAA卫星的AV HRR,风云气象卫星的RIS和IR以及SEASTAR卫星的SeaWiFS 等数据的星下点地面分辨率近1km,但其所获得的信息数据量与当代计算机信息处理能力发展水平相匹配,时间的分辨率提高到2h,达到了“供需平衡”的临界点,为推动海洋动态变化研究提供了信息量的保障.空间高分辨率卫星影像、多光谱陆地卫星影像及近岸SAR影像的空间分辨率业已达米级精度,光谱信息从可见光到近红外直至中红外,微波能较好地穿透浅水区,表征了近岸地物特征,为海岸带资源调查提供了强有力的信息保障.据初步统计,20世纪90年代末期的遥感信息数据量增加了100～400倍,计算机信息处理的运算量增加了1000～17000倍.因此,以高速、大容量及高精度为目标,建设海岸带-海洋遥感-地理信息数据处理系统是势在必行的对策.212 遥感技术支撑手段计算机运算速度和容量成数量级的增长、数据库技术和网络技术的发展乃至人工智能的应用,为分析处理大量的信息数据创造了条件,在海洋遥感、GIS及其实际应用中发挥了重要的作用.为要实现海岸带和海洋动态信息系统的观测及应用,提出如下几个要点:(1)建立中国海岸带及其邻近水域网络数据库、资源和环境空间数据库;(2)开展基于像元信息多时相分析技术研究;(3)实现各类遥感信息时-空分辨率与海岸带动态的匹配技术;(4)完善多源信息的融合技术,并实现国家规模的信息流程示范.3 中国海岸带高分辨率遥感系统的技术框架海岸带陆域、滩涂、近岸海域现有的、多要素的专题数据,是供常规海岸带信息管理的基础背景信息,也是进一步更新和分析海岸带开发动态变化的本底信息,目前一些沿海省份已经着手建立相应的海岸带基础信息管理系统,那么作为反映海岸带最新时效的高分辨率遥感数据,其数据量巨大,必须加以有效的组织、管理和开展通用的技术基础研究,才能实现动态监测、信息更新、海岸带资源调查等应用要求.如图1框架体系所示,通过以高分辨率遥感数据为主体的多源数据管理以及遥感资源调图1 海岸带高分辨率遥感系统流程图图2 高分辨率遥感图像覆盖中国海岸带图示查和更新等通用技术系统,实现为国家和主管应用部门提供海岸带管理等专业应用服务.因此,惟有解决海岸带及近海多源数据(矢量数据和多源影像数据)平台系统的开发和建立、海岸带卫星数据处理、遥感调查技术标准的建立和信息提取技术方法以及以多源信息融合、更新和分析为基础的海岸带遥感综合制图等技术基础研究,才能保障高时效的海岸带遥感监测,并提供有用的信息和技术服务.4 高分辨率遥感数据的组织和管理如图2所示,中国海岸带北起鸭绿江口,南至北仑河口,全部覆盖中国海岸带高分辨率卫星影像(每景30km ×30km )达600景,ETM 卫星亦在80景以上.统一组织与管理大量遥感信息数据是多源数据融合分析的基础,也是实现海岸带科学管理、规划以及海岸带资源数据动态更新的基本保障[4].366期 杨晓梅等:中国海岸带高分辨率遥感系统技术基础研究对大量遥感数据的组织和管理的最终目标是实现研究区域的多源数据快速提取以及研究区域影像数据的快速处理.为此,中国海岸带及近海遥感科学数据平台的建设应包含两部分内容:一是针对高分辨率、多波段和多时相的多源遥感信息的底层数据实体的组织及建立;二是面向中国海岸带及近海的卫星遥感数据服务平台技术系统,建立适应于海岸带及近海卫星遥感应用,并以MODIS ,高空间分辨率和陆地资源卫星为主体的多种分辨率的卫星数据共享图3 多源数据平台的总体构建工作流程图平台,即数据平台的管理和网上信息共享系统的开发.其整体系统构架即硬件系统、软件系统和设计开发工作如图3所示.411 多源数据预处理及数据集成正如图4所示,针对矢量和栅格数据的不同特征,对数据处理和组织方式也各不相同,影像数据的重点在于数据的预处理,如噪声去图4 多源数据处理和集成技术流程图除、条带处理和几何校正以及多级产品的生成,而矢量数据处理的关键问题在于数据分类和编码及数据标准的转换[5].(1)数据标准化、规范化设计.按照已有的国家标准、行业标准进行,若无国家标准和行业标准的,则参照国际标准进行;如无上述两个标准的,则采用本研究制定的内部暂行标准.暂行标准的制定原则应有利于信息的共享和信息集成分析,它是使信息能够共享的必备条件.(2)空间数据配准.在基础地理底图的基础上,建立信息共享数据平台,作为系统的统一空间定位框架.其他具有空间特性的任何数据均需要通过空间配准方法,统一定位到基础地理信息平台上.(3)数据转换.建立统一数据转换标准,包括矢量数据、栅格数据、属性数据等的标准格式以及其他相关的地理信息技术标准和规范,并开发相应的转换软件,各数据库在对数据进行改造时,利用转换工具把所有数据转换成标准格式.(4)数据质量控制.制定一套数据质量控制方法,主要包括空间定位精度、属性精度、数据逻辑一致性、数据完整性、数据时间性和更新等.(5)建立数据服务器并完成相关文档.将完成的数据转入数据库中,建立数据服务器,完成有关文档,包括数据库建设和改造报告、数据字典、使用说明等,从而完成数据库的规范化、网络化建设和改造.46海洋学报 25卷412 数据平台功能的设计及实现底层数据服务器建立后,应用服务器端及网络客户端面向数据管理和用户需求开发的系统功能,主要包括科学数据的综合管理和网上信息共享.前者是常规的关于大型数据库管理系统的设计,惟一不同的是该数据库同时包含了大量遥感数据和基于特征的大量空间数据层.后者的设计是针对当前国内外对“数字海洋”的强烈需求,并在当前地理信息共享(NSDI )中快速发展的WEB GIS 先进技术支持下进行面向海岸带及近海的专业信息共享平台的开发.数据平台包含的主要功能如图5所示.图5 中国海岸带及近海遥感数据平台系统的功能需求流程图5 海岸带高分辨率遥感数据处理及分析算法图6 海岸带高分辨率遥感数据处理基础算法511 完善的高分辨率影像空间定位系统(1)适合海-陆交互地带的常用投影变换模块[6].建立实用化的海岸带及近海矢量栅格多要素统一的空间定位系统,建立适合海-陆一体化管理的海-陆制图数据基础.针对我国海岸带形状特征,可引入等角斜圆柱、等角斜圆锥高斯投影,既避免分带问题,又可保证变形最566期 杨晓梅等:中国海岸带高分辨率遥感系统技术基础研究66海洋学报 25卷小.针对用户使用需求开发便捷的输入输出格式,以加强通用性.(2)卫星影像定位系统[7].主要针对缺少控制点条件下,研究遥感图像精纠正和目标精确定位的新理论、方法.建立各种卫星图像的空间投影模型,研究遥感影像与其响应的空间投影以及地物之间的对应数学关系式,探讨利用空间投影方法对无控制点或稀疏控制点地区遥感影像的精纠正和精确定位的新算法.主要分理论模型和纠正算法的研究以及程序设计和精纠正试验.(3)综合几何精纠正方法.建立基于空间投影理论及有限控制点的全局和基于控制点、线、面特征的局部自适应相结合的高分辨率遥感影像几何精纠正方法和模型,并建立相应的算法. 512 实现基于特征的多源遥感影像信息融合在现有的研究成果基础上,广泛收集国内外相关领域的最新理论成果,对现有多源遥感影像融合算法进行剖析、归纳、整理和综合,形成面向多种应用目标的、多层次融合、更可靠实用的技术手段,其中包括数据层中遥感影像的融合、特征层融合中线性特征提取和综合、决策层中多种信息的有机结合、建立多源影像融合的评价模型和标准、有效提高多源遥感影像分类正确率和解译能力等.特别应予以注意的是:(1)数据层融合主要包括多源遥感影像空间域、变换域融合的模型、算法和适用范围;建立和完善融合影像质量评价体系;(2)遥感影像及非影像数据融合技术.在像元级、高精度的多源遥感信息分析技术基础上,发展各种特征估计器和融合评判规则,建立特征级的多源遥感信息融合的方法,并对此建立相应的算法.513 发展海岸带高分辨率影像特征提取技术针对海岸带海-陆交互特性,以图像空间结构认知理论和方法为指导,基于智能计算模型,研究和发展面向目标单元的特征提取及目标识别的智能化技术方法.(1)基于海-陆交互下的信息增强技术.海陆光谱特性差异极大,对分割后的增强处理将有于助更多层次信息的提取.(2)基于智能计算的海岸带目标特征提取技术.针对海岸带特殊地物目标,诸如岸线、堤坝、养虾池、盐场、人工建筑等,利用神经网络、支撑向量机等智能计算模型,研究和发展针对目标的形状、纹理特征、结构特征的自动提取方法,并实现相应算法.(3)基于海岸带地学背景知识的语义推理目标识别技术.海岸带不同岸段类型的地物分布特征不尽相同,从南到北不同自然地带存在的差异以及从海岸带大量矢量背景数据中挖掘出地物空间相互关系等知识判椐,并在此支持下通过语义推理研究和发展复杂环境下的目标快速识别及智能化提取技术方法.(4)沿岸泥沙、潮汐、流场、风力等动力因素作用下的海岸带信息提取与分析.鉴于海岸带近岸水域受多种因素的影响,特别就海洋动力作用,宜结合遥感影像综合、动态分析水域信息,才能实现基于海-陆相互作用下的海岸带信息管理.6 海岸带高分辨率遥感资源调查通过图7所示的技术基础支撑,研究和制定海岸带高分辨率遥感调查规范以及发展海岸带遥感综合制图方法,最终实现以高分辨率遥感影像为主体的海岸带资源综合调查.图7 海岸带遥感综合应用关键技术流程图611 高分辨率海岸带遥感调查指标体系的建立从陆地对近海水域的影响角度出发,参考多种规范标准,尤其详细分析多源遥感数据对海岸带地物影像显示的特征以及从成像角度上对地物的自然特征进行描述,在综合信息辅助下(不同地区自然等因素的特征),制定海岸带遥感调查指标体系.重点参考国家土地覆盖/土地利用标准和20世纪80年代海岸带调查规范标准,同时着重海岸带滨海湿地分类系统的划分,尤其对二级、三级分类标准的划分,对此我们将另文具体论述.612 海岸带遥感综合制图系统海岸带遥感综合制图的构架体系主要包括以下几部分:(1)海岸带基础地理信息框架的建立,即将1∶50000数字地形图、数字海图数据基础统一,地图编码融合、地理要素分类统一和要素编码惟一等;(2)基础框架下的海岸带及近海多专题要素的数据表达和分层组织,将海岸带地貌、地质、底质等专题要素数据统一表达,针对不同应用目标完成不同类型数据的组织与输出;(3)遥感综合制图一体化技术研究,参考常规制图路线,分析海岸带专题特征,通过解决表示方法和符号系统研究,实现海岸带制图专家系统引导下的方法库、符号库和色彩库,实现遥感综合制图技术.7 结语卫星遥感、信息系统等新技术手段及其相应的研发成果,直接应用于海岸带开发和管理系当前国际上的发展趋势.实现以高分辨率卫星数据为主、在多源遥感信息支持下的海岸带资源调查和监测运行系统将指日可待.本文从总体技术框架上阐述了目前围绕海岸带高分辨率遥感应用系统正在开展的基础研究和开发工作,它将为我国海岸带可持续发展提供技术支持和保障.参考文献:[1] 杨晓梅,周成虎,骆剑承,等.我国海岸带及近海卫星遥感应用信息系统的构建和运行的基础研究[J ].海洋学报,2002,24(5):36—45.[2] 杜云艳,周成虎,崔海燕,等.遥感和GIS 支持下的海洋渔业空间分布研究———以东海为例[J ].海洋学报,2002,24(5):57—63.[3] 李四海,恽才兴,唐军武.河口悬浮泥沙浓度SeaWiFS 遥感定量模式研究[J ].海洋学报,2002,24(2):51—58.[4] 王敬贵,杨晓梅,杜云艳,等.应用ArcSDE 建立影像数据库的方法探讨———以中国海岸带遥感影像数据库的建立为例766期 杨晓梅等:中国海岸带高分辨率遥感系统技术基础研究86海洋学报 25卷[J].地球信息科学,2002,4(4):16—23.[5] 王启明,池天河.中国可持续发展信息共享系统设计与关键技术研究[J].资源科学,2001,23(1):12—16.[6] 李德仁,关泽群.空间信息系统的集成与实现[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000.[7] 杨晓梅,杨启和.空间信息定位系统及其发展趋势[J].地图,1998,(4):24—27.B asic research on high2resolution remote sensing systemtechnology in China’s coastal zoneYAN G Xiao2mei1,DU Yun2yan1,CHEN Xiu2fa1(1.State Key L aboratory of Resources and Envi ronment Inf ormation S ystem,Instit ute of Geographical Science and N at ural Resources,Chi nese Academy of Sciences,Beiji ng100101,Chi na)Abstract:Because of highly2developed economic region,traditional coastal zone surveying in China can’t meet the basic demands of economic development and modern management in coastal zone.The organization and management of great numerous high2resolution remote sensing data,the realization of fast and accurate s patial position system, and the development of image fusion based on feature and algorithms for feature extraction of coastal zone ob jects are focused on.All these construct technological basis for processing and analysis methods of high2resolution remote sensing data in coastal zone.Meanwhile,through the method researches suitable remote sensing classification system for coastal zone and integrated surveying and mapping are studied,advanced technological construction for remote sensing resource surveying in coastal zone is sustained.It is the theoretical and technological basis to realize modern management in China’s coastal zone.K ey w ords:China’s coastal zone;high2resolution remote sensing;technological platform。
