基于卫星遥感数据的海岸线动态监测研究

基于卫星遥感数据的海岸线动态监测研究

论文摘要

基于遥感图像,在水体信息提取的基础上进行海岸线调查是当今主要的海岸线获取方式之一。传统水体遥感信息提取模型虽然运用广泛,并被不断地改进,但仍然存在将建筑物和阴影误判为水体、将悬浮泥沙含量较大的水体误判为非水体等问题,进而导致海岸线遥感信息提取结果完整性较差,精度较低,难以满足大范围高精度提取的要求。针对此问题,本文提出了基于缨帽变换的海岸线遥感信息提取方法。首先,利用缨帽变换将多光谱图像压缩为新的缨帽变换空间,基于特征空间明确大洋水体、近岸水体、湖泊与其他地物在湿度分量与绿度分量上的区别,建立水体提取模型;其次,在水体信息提取的基础上进行空间矢量化,获取海岸线信息,并综合从定性和定量两个方面对模型进行精度评价;最后,选择舟山市及其附近区域为研究区,开展海岸线时空格局演变分析。实验结果表明,本文方法能够有效消除建筑物、阴影和悬浮泥沙对提取结果的影响,与常用水体信息提取方法相比,Kappa系数、总体精度和用户精度分别为0.91、97.02%、90.81%。在2000-2018年间舟山市海岸线变化显著,总体而言,岸线总长度增长了约205.30 km,平均年增长速率为1.59%;陆域面积增长了约124.66 km2,平均年增长速率为1.57%。2009年之前海岸线长度增长率均低于平均值,2009年之后增长率均高于平均值,且在2009年-2012年这一时段达到峰值,增长长度达到138.24km,较2009年增加了2.16%,增长面积达到51.8 km2,较2009年增加了3.97%;2012年-2018年间增长速率回落,但明显高于平均年增长速率;2015年-2018年期间虽然岸线增长速率变低,但陆域面积大幅增长。主要的增长点为舟山本岛的岑港、东港、白泉和北蝉地区,长峙岛、朱家尖等一系列周边较大岛屿和嵊泗,岱山等地区。本研究以缨帽变换为基础建立了新的海岸线遥感信息提取模型,补足了传统提取方式的不足之处,提高了自动提取模型的精度,能够为海岸线管理、政府决策提供技术支持。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 论文研究背景及其意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 小波变换法
  •     1.2.2 神经网络分类法
  •     1.2.3 数学形态学
  •     1.2.4 边缘检测法
  •     1.2.5 基于水体信息的方法
  •   1.3 存在的不足
  •   1.4 主要研究内容
  •   1.5 章节内容介绍
  •   1.6 本章小结
  • 第二章 缨帽变换及研究方法介绍
  •   2.1 缨帽变换基本原理
  •     2.1.1 概念
  •     2.1.2 原理
  •     2.1.3 缨帽变换的应用
  •   2.2 研究方法与技术路线
  •   2.3 本章小结
  • 第三章 基于缨帽变换的水体信息提取研究
  •   3.1 图像预处理
  •     3.1.1 辐射定标与大气校正
  •     3.1.2 遥感图像的拼接与裁剪
  •   3.2 缨帽变换
  •   3.3 数值水体提取模型的建立
  •     3.3.1 常用水体提取方法对比
  •     3.3.2 水体提取模型的建立
  •   3.4 实验结果与分析
  •     3.4.1 定性分析
  •     3.4.2 定量分析
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 海岸线遥感信息提取研究
  •   4.1 海岸线遥感信息粗提取
  •   4.2 基于数学形态学的海岸线精提取
  •     4.2.1 孔洞填充
  •     4.2.2 基于动态分析的船只噪声去除
  •   4.3 实验结果与分析
  •     4.3.1 实验结果
  •     4.3.2 精度分析
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 舟山市海岸线时空动态分析
  •   5.1 研究区及数据源
  •     5.1.1 研究区
  •     5.1.2 数据源
  •   5.2 实验结果
  •   5.3 海岸线变化时间特征分析
  •   5.4 海岸线变化空间特征分析
  •     5.4.1 舟山本岛区域
  •     5.4.2 长峙岛及小千山区域
  •     5.4.3 朱家尖西北部区域
  •     5.4.4 嵊泗区域
  •     5.4.5 岱山岛东部区域
  •     5.4.6 火山列岛区域
  •     5.4.7 金塘岛区域
  •     5.4.8 衢山岛区域
  •     5.4.9 洋山区域
  •     5.4.10 六横岛区域
  •     5.4.11 小结
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 总结
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间发表的学术论文及研究成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 庄悦

    导师: 陈超

    关键词: 海岸线,卫星遥感影像,自动解译,时空格局,精度评价

    来源: 浙江海洋大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 海洋学

    单位: 浙江海洋大学

    基金: 国家自然科学基金项目(NO.41701447)

    分类号: P715.7

    DOI: 10.27747/d.cnki.gzjhy.2019.000306

    总页数: 74

    文件大小: 9070K

    下载量: 179

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