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淤泥质潮滩高程及冲淤变化遥感定量反演方法研究——以长江口崇明东滩为例 总被引：3，自引：0，他引：3
潮滩是淤泥质海岸最主要的地貌类型之一,淤泥质潮滩特征在很大程度上代表了所在海岸带的性质,查清其性质和分布对于合理开发潮滩资源和研究现代海岸带动态变化具有重要意义.本文以星载多源遥感技术为主要研究手段,结合常规调查资料和野外调查工作,以长江口崇明东滩为研究区,利用淤泥质潮滩水边线提取技术和潮位站实测水位高程进行潮滩地形反演,确定潮滩坡度及其淤积或侵蚀速度,为长江口潮滩资源合理开发利用和环境保护的长远规划提供重要的参考依据. 相似文献
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以上海市南汇潮滩为研究区域,利用2017年高分一号(GF-1)卫星的遥感影像数据为数据源,提出了基于超像素的快速聚类算法(SFFCM)与水边线法相结合的SFF-W模型,用于对潮滩边界进行提取分析.通过目视解译提取的潮滩区域与水边线法、SFFCM模型和SFF-W模型所提取的结果进行对比分析.结果表明,SFF-W模型在提取... 相似文献
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平缓潮滩的测绘受到潮汐和淤泥的双重影响,难以进行大区域的人工作业。探讨利用序列遥感影像构建潮滩DEM的技术方法。基于多时相BJ-1小卫星自动提取水边线,利用中国近海高分辨率潮位网格,与卫星过境时刻的水边线进行空间关联与内插,生成带有高程值的系列水边点,并以此来构建潮滩地形三角网,最后生成格网潮滩DEM。与现场RTK验证的三个剖面的高程相比,其高程绝对误差均值小于0.2m。结果表明,应用中分辨率遥感影像进行淤泥质潮滩地形反演可以达到一定比例尺的制图精度。 相似文献
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《海洋地质前沿》2018,(11)
现行黄河口为1996年黄河人工改道清8汊后形成的新生陆地,其沙嘴前缘为淤泥质潮滩且具有难抵达性,潮滩高程数据缺乏。基于国产GF-1/WFV卫星影像,利用支持向量机(Support vector machine,SVM)的监督分类和Sobel边缘算法,提取2014年8月至11月不同时刻的水边线,运用Delft3D水动力模型模拟对应时刻的瞬时潮位高程,从而反演得到黄河河口区潮滩数字高程模型(Digital elevation model,DEM)。与同期实测高程数据比较结果显示,模拟的潮滩DEM与实测DEM之间的误差集中在-38~38cm的范围内,平均误差10cm。表明遥感反演潮滩高程是对实测资料欠缺的一种有效补充,可为开展潮滩冲淤演变研究提供高程数据支持。 相似文献
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潮滩是滨海湿地的重要组成部分，监测其演变对于蓝碳增汇具有重要意义。卫星遥感是目前应用最广泛的潮滩监测手段之一，但受潮位影响，遥感提取的潮滩面积往往被低估。本文利用2016—2021年Sentinel-2卫星影像提取乐清湾潮滩瞬时面积，建立了潮滩面积与潮位的定量关系模型，从而实现潮滩面积的潮位校正。在此基础上，将建立的校正模型应用于Landsat卫星影像，获取了1988—2020年期间7个时期的乐清湾潮滩面积，并分析了乐清湾潮滩面积近30年的变化及主要驱动因素。结果表明，乐清湾潮滩面积在1988—1994年期间显著增加，在1994—2010年期间急剧减少，在2010—2015年期间少量增长，而在2015—2020年期间再次减少。人类活动对潮滩的开发利用是乐清湾潮滩面积变化的主要驱动因素。 相似文献
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针对河口泥沙岛淤泥质潮滩坡度和潮汐变化对水边线的影响,提出一种利用两期遥感水边线模拟海岛岸线及潮滩数字高程模型(Digtal Elevation Model,DEM)的方法,研究辽河口鸳鸯岛的形成与演变过程。结合遥感影像、实测地形和潮位数据分析表明:1)模拟潮滩DEM与实测DEM之间的误差集中在—40~55cm的范围内,平均误差14.24cm,表明遥感模拟作为一种手段对实测资料的欠缺是一种有效的补充。2)从20世纪80年代初至今,鸳鸯岛的发育经历了萌生、生长和动态稳定三个时期;入海径流量的增加是鸳鸯岛萌生的诱因,涨落潮流路分歧及其形成的缓流区促进鸳鸯岛的持续生长。3)在鸳鸯岛生长过程中,南沙处在次生缓流区中,在相同时段内其潮滩淤积量大于北沙;在鸳鸯岛演变稳定期,就岸线和面积变化而言,东北部潮滩侵蚀程度小于南部潮滩淤积程度,但从体积变化来看,东北部潮滩侵蚀量略大于南部潮滩淤积量。 相似文献
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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。 相似文献
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针对利用传统瞬时水边线提取方法处理高分辨率遥感影像存在提取结果不连续、效率不高和无法同时提取多片水域等问题, 提出了一种顾及轮廓信息和距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution, DRLSE)模型的遥感影像瞬时水边线快速提取方法, 并将其应用于福建泉州附近海域瞬时水边线提取。首先,使用DRLSE模型提取地物轮廓信息, 以解决经典阈值方法水边线提取结果不连续问题; 其次, 利用DRLSE模型的初始矩形轮廓中心位置和周长信息, 对噪声点等轮廓进行自动剔除, 并提取多片水域, 以提高瞬时水边线提取后处理效率。研究结果表明:相较于泛洪算法、Canny算子和CV(Chan-Vese)模型, 应用本方法进行大陆海岸线瞬时水边线提取更高效, 且提取结果连续、精度更高。 相似文献
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潮滩地形是合理开发利用潮间带滩涂最重要的指标之一。滩涂水边线测量法是目前公认的具有可操作性的滩涂地形遥感测量方法。本文以水边线测量方法为基础,提出一种基于水位测站基线的潮滩地形遥感遥测构建方法。以江苏沿海大面积潮滩为研究区,将该区域自建的4座水位测站的连线作为水位测站基线,结合不同潮情下采集的遥感影像提取的滩涂水边线数据,通过水位测站基线计算滩涂水边线高程,从而构建出辐射沙脊群潮滩地形。采用实测地形数据进行检验,结果表明:构建的DEM能够反应当前潮滩的基本形态,平面精度达30 m,垂直精度达20 cm。 相似文献
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针对遥感影像数据大面积覆盖的特性,利用数学形态学提出了一种多目标海岛水边线的同步提取模型,模型包括:利用K-means算法的海岛区域粗分割;基于灰度膨胀算法的海岛初始轮廓曲线确立;利用水平集算法的海岛水边线优化。以福州海域的多目标海岛水边线提取为例,将本文模型与K-means模型、二值化高斯滤波水平集模型(SBGFRLS)和基于改进水平集的海岛边界快速分割模型(ILSM-IBRS)进行了比较。结果表明,本文模型弥补了K-means模型的过分割现象,其计算耗时较SBGFRLS和ILSM-IBRS模型分别节省了96.16%和86.96%;其迭代次数分别减少了97.07%和90.59%。由此可见,本文模型解决了现有提取模型效率低、过分割等现象,实现了多目标海岛水边线的同步提取,为海岛普查等提供了一种快速提取方法。 相似文献
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水边线法是潮间带地形遥感反演的重要方法。针对常规水边线方法在应用于地形多变的岸外沙洲潮间带数字高程模型（DEM）构建中出现的水边线交叉和缺乏表现潮沟微地形特征的问题,本文提出了一种增强型地形遥感构建方法:首先通过潮位排序,筛选出具有正确高程变化趋势、空间分离的水边线;然后对筛选过程中水边线位置相近的影像组按像元计算改进的归一化差值水体指数并进行均值序列合成,提取出合成海陆边界线,二者共同构建出初始的潮间带DEM;进一步利用低潮期的潮沟边界线和中线生成潮沟DEM,通过潮沟镶嵌处理,最终获得可表达滩面微地形起伏的潮滩DEM。该方法在江苏岸外辐射沙洲中部核心区域的模拟应用表明,对比4条验证剖面的平均结果,高程平均绝对误差为0.43 m,均方根误差为0.54 m,相关系数（r）为0.75,模拟高程与验证高程在剖面起伏形态变化方面具有良好的一致性,同时模拟DEM的空间破碎度小,能够反映更多的细节地形特征。该方法可为利用多源遥感数据构建考虑微地形变化的高精度潮间带地形DEM提供新的思路。 相似文献
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江苏中部淤泥质海岸岸线变化遥感监测研究 总被引：4，自引：0，他引：4
海岸线监测是了解海岸冲淤变化的基础。针对淤泥质海岸潮间带坡度平缓的特点,考虑到潮汐对遥感海岸线监测的影响,基于多潮位站插值校正的水边线离散点潮位赋值及坡度计算对水边线方法进行了改进,并结合潮间带实测坡度资料校正,推算遥感海岸线。选择江苏中部冲淤变化频繁、自然岸线保有率较高的扁担河口至川东港岸段开展海岸线变迁遥感监测研究。结果表明,研究区坡度主要在0.001~0.002之间,潮间带宽度由北向南越来越宽。北部扁担河口至射阳河口岸段处于冲刷环境中,大量以养殖塘围堤为主的人工岸线不断被侵蚀后退;射阳河口至四卯酉河口岸段以海岸线在自然状态下的动态变化为主,2010-2015年平均冲淤速率小于10 m/a,变化幅度较小;南部四卯酉河口至川东港岸段,自然岸线淤长明显,同时人工围垦导致岸线不断向海推进。根据监测结果,认为新洋港至斗龙港岸段应为研究区由北部侵蚀转向南部淤长的过渡带。 相似文献
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潮沟是潮滩的主要地貌类型之一,潮沟信息的检测对湿地生态环境的监测和保护有着重要意义。本文以长江口九段沙下沙北部发育比较复杂的潮沟为研究对象,使用2016年1月26日Landsat8全色波段数据,采用了一种融合小波变换、最大类间方差法和数学形态学的方法对潮沟边缘信息进行了检测。小波变换中通过减小高层小波系数,达到弱化潮滩灰度变化的目的;通过增大低层小波系数,达到增强潮沟信息的目的;利用数学形态学和图像之间的几何(加减乘)运算,完成潮沟的提取;最后,分别在原始数据和检测结果相应的位置取样进行精度验证,样方潮沟面积一致性精度平均为92.1%。 相似文献
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土壤湿度是潮滩湿地生态环境的重要参数之一。以长江口南汇潮滩为研究区,利用2005年5月2日和3日2景时序相近、低入射角HH极化的ENVISAT ASAR数据,在数据预处理的基础上,进行了入射角归一化处理,然后采用Zribi-Dechambre模型计算了南汇潮滩土壤粗糙度和土壤湿度。其土壤粗糙度分布范同为0.05～0.8 cm,土壤湿度分布范围为1%～3.8%。最后,采用上海地质调查研究院土壤湿度实测数据进行了验证,其均方根误差为3.62%,表明该方法对合成孔径雷达影像进行土壤湿度信息的提取有较好的适用性。 相似文献
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Waterline technique based on satellite remote sensing is potentially one of the most effective tools for studying changes in tidal flat environment and coastlines. However, multi-temporal waterlines obtained from satellite images are often difficult to compare directly because fluctuant tidal conditions may produce different elevation of waterlines. To overcome the difficulty, this study developed a comparable waterline solution to estimate active lateral evolutions using TM satellite images at different tide conditions. Owing to the dynamic properties, the Yangtze River mouth was selected as the case example to test the suitability of the approach, and totally four time slices were partitioned during 1987–2004 for investigating coastline changes. The first step of this technique is to digitize waterlines with various elevations labeling in a time slice. In the second step, the waterlines were merged to generate DEMs and contour maps using the linear gridding interpolation method. In the last step, any interested contour line may be extracted from DEMs and used for comparison of tideland changes. To evaluate the errors in digitizing and interpolation process, quantitative checks were examined after the DEMs were constructed. In order to monitoring the rate of coastline spread, a proposed approach for estimating mean coastline spread distance between two time spans is developed in this paper. To conclude, this work demonstrates the importance of TM/ETM images to provide high-frequency historical topography and morphodynamics information for coastal monitoring and evaluation. 相似文献
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基于小波多分辨率分析提取长江口淤泥质潮滩水边线 总被引：1，自引：0，他引：1
以长江口九段沙作为研究区,通过数学形态学的方法对图像进行预处理,消除潮沟形成的破碎带,然后利用小波多分辨率分析法,去除高悬浮泥沙以及其他细节等高频信息,进行了水边线信息提取研究,最后采用基于连通性边缘评价的方法对不同分辨率下提取的水边线进行了评价。研究结果表明,小波多分辨率分析方法是淤泥质潮滩水边线信息提取的有效方法之... 相似文献
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The waterline detection method (WDM) based on satellite images is one of the most effective methods for constructing digital elevation models (DEMs) for tidal flats. The general practicability of the WDM has been demonstrated in previous studies for small areas. This article attempts to generate a DEM over a large offshore sandbank with a tidal flat area of more than 620 km2 by integrating the conventional WDM with a hydraulic model and multitemporal satellite images. For illustration purposes, a case study was conducted at the Dongsha sandbank, one of the largest sandbanks among the radial tidal sand ridges of Jiangsu Province, China. In this study, 34 multitemporal satellite images acquired at different tidal phases in 2006 were analyzed to detect the waterlines. The water level at each satellite overpass moment was simulated by a south Yellow Sea hydraulic model, and discrete waterline points were combined with the corresponding water levels to produce a topographic map. Compared with the DEM produced during the same period by the airborne light detection and ranging (LiDAR) data, the DEM derived from WDM effectively contains the average height error within 47 cm, which is satisfactory. All of these findings may be useful for researchers and local authorities, as the findings could be used as a reference for sandbank evolution research or to support environmental management, coast protection, and storm forecasting. 相似文献
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红树林岸外光滩高程变化是红树林可持续性发展的重要环境因素。本文以南海西北部英罗湾为研究区,利用多时相多源遥感影像提取水边线,并结合迭代的FVCOM水动力模型模拟方法,建立了2008年和2015年两个时期红树林岸外光滩数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)。利用两个时期的反演结果进行空间叠置分析,结果表明:2008年至2015年,湾顶光滩大部分呈现稳定-淤积状态;位于海湾中部至口门的光滩,从上部到下部整体呈现从淤积-稳定-侵蚀的趋势,其中光滩中部局部出现沟壑状侵蚀,与大型潮沟的发育和摆动有关;而光滩上部冲淤的空间差异性,主要由于红树林林区扩张形态以及人类活动的干预。 相似文献
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如何研究台风等极端天气事件影响下的湿地系统响应过程,进而提出有效的生态完整性维护和管理方案,对关键区域的湿地管理及生态安全维护具有重要意义。本文于2021年9月“灿都”台风期间在南汇东滩南岸设置水动力观测点,采集表层沉积物、测量滩面高程并用无人机获得植被影像,运用ArcGIS空间分析,探讨了台风过程影响下的南汇东滩水动力、滩面沉积变化与植被分布面积响应。结果表明:台风中,观测点近底层平均流速为0.23 m/s,植被边缘平均有效波高和波能是台风前后的1.54倍和2.14倍,近底层1 m的滩面出现“高悬沙浓度层”（>10 g/L）且存在时长为8.13 h。台风后高程低于4 m的稀疏海三棱藨草和互花米草滩面侵蚀0～4.8 cm,高程高于4 m的茂盛互花米草和芦苇滩面淤积0～14.7 cm;研究区植被分布面积共减少1 827.67 m2,减少量占台风前植被总量的1.63%,其中侵蚀滩面植被分布面积减少31.9%,淤积滩面减少68.1%。对台风过程影响后的湿地管理,可以总结为:（1）湿地在台风过程后滩面基本表现为明显的侵蚀、淤积区域共存的特征;（2）对高程低于4 m的侵蚀滩面,建议确定植被适宜生长的高程,结合台风过程冲淤变化通过“微生物膜”和植被斑块移植的方法消浪、固滩和促淤,加速湿地在台风过程影响后的修复。 相似文献