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基于遥感图像的海岸线提取方法研究

2 2 2 砂 质 海 岸 ..
砂质 海岸 是指 由> o 1mm 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
2 2 3 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< 0 0 . 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
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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 E M 、S O 、AI 、 2 ] T P T5 OS
I KONOS 、Quc br 、W olVi i i k d r d e w、 G o y 一 1等 卫 星 遥 感 图像 。 eee
2 海岸 线 地 貌 特 征及 解 译 方 法
2 1 海 岸 线 的 基 本 概 念 . 海 岸 线 包 括 大 陆 海 岸 线 和 岛 屿 海 岸 线 , 目前 ,我 国 海 岸 线 定 义 有 4种 方 式 :① 在 测 绘 学 中 ,海 图 上 的 海 岸 线 定 义 为 多 年 平 均 大 潮 高 潮 的 水 陆 分 界 线 ;② 在 航 海 图上 ,海 岸 线 定 义 则 以 最 低 低 潮 线 为 分 界 线 ,为 了 航 海 安 全 上 的 需 要 , 实 际绘 制 的 航 海 图 上 的 海 岸 线 会 比 最 低 低
地 克服地 面调 绘 中可能 遇到 的各种 限制 ;其独 有 的时效性 可 以使之 在短 时 间内对 同一地 区进
行重 复探 测 ,实 感 图像 提 取 海 岸 线 研究 现状
目前遥 感 图像 中海 岸线 的解 译包 括 目视解译 和 自动解译 两种 方法 :①传 统 的 目视 解译 是 经手工 透 图作业 ,方 法简单 ,但 误差 较大 ;② 自动解译 是将 海岸 线作 为边 缘检 测 出来 ,海 岸
提取 的必要步 骤 ,对 图像 上 的水边 线提 取算 法 的研 究是 必不 可少 的 ,是 进行海 岸 线动态 研究
的必要环 节 。
收 稿 日期 :2 1 0 2 0 卜1 - 7
作 者 简 介 :谢 秀琴 (9 6) 女 ,工程 师 ,地 图制 图 专 业 。 1 6 一,

1 期
潮 线还 略微 低一 些 ;③ 在 自然 地 理学 中 ,通常 采用 海洋 最高 的暴 风浪 在陆地 上所 达到 的位 置
来划 定海 岸 线 ;④在 我 国海域 使用 管理 中 ,海 岸线 即指 多年 大潮平 均 高潮位 时海 陆分 界线 。
2 2 海 岸 线 的 类 型 与 特 点 . 2 2 1 淤 泥 质 海 岸 ..
2 2 4 人 工 海 岸 ..
人工 海岸 是 为 了满足人 类 日常 活动 而用 石块 、混 凝土 、砖 石等 材料 ,在 海陆交 界处 修筑
的具有 生产 或 生活 功 能 的海 岸 ,常 见 的人工 海岸 主要 用 于停靠 船舶 的海港 ,用 于养 殖生 产 的
虾 池 、盐 田 , 用 于 交 通 的海 岸 公 路 ,用 于 防 灾 的 防 潮 堤 、 防 波 堤 等 ( 4 。 图 ) 2 3 海 岸 线 的 解 译 方 法 . 2a1 基于 E . . TM ‘ 星 遥 感 图 像 。 卫
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Ge lg f ui oo yo j n F a

1 期
基 于遥 感 图像 的海 岸 线 提 取 方 法 研 究
谢 秀 琴
( 建 省 地 质 测 绘 院 ,福 州 , 5 0 1 福 301)
摘 要
海岸 线是 划分 海 洋 与 陆 地 管 理 区 域 的基 准 线 ,不 同 地 貌 的 海 岸 线 划 分 依 据 不 尽 相
3 0

N a R 近 红 外 er I
O 75 . . 7 ~O 9
3 0
5 6 7
S I W R短 波 红 外 L I W R热 红 外 S I 短 波 红 外 W R
1 5 ~ 1 7 .5 .5 1. ~ 1. 04 25 2 0 ~2 3 . 9 .5
对 试 验 区 范 围 内不 同类 型 海 岸 线 图 像 进 行 提 取 。
关 键 词 遥 感 图像
海 岸 线 解 译 标 志 提 取 方 法
传 统 的海 岸 线 现 场 测 量 方 式 费 时 费 力 ,且 个 别 地 区 难 以 到 达 ,遥 感 技 术 快 速 而 又 准 确 的
线 自动提取 方法 是利 用 图像 的边 缘检 测器 技术 或者对 图像进 行 纹理分 析 。随着 计算 机技术 的 不断发 展 , 自动解译 技术 的水平 也有 很大 的提 高 ,各 种新 的算 法不 断 出现 ,成 为解译 技 术发
展 的主流 。
大部 分关 于海 岸线 自动解译 算 法研究 都 是提 取 卫 星 图像 中的 “ 水边 线 ” ,即卫 星 在 “ 过 顶” 时刻所 记 录 的海陆分 界线 。这 些方法 只是 单纯 的利 用数 字 图像 处理 技术来 确定 海 陆分界 线 ,没有 综合 考虑 其它影 响 因素 ,并不 能作 为测绘 意义 上 的海岸线 。但 是 ,作 为海 岸线 自动
接证据。 表 1 E M 卫 星 遥 感 数 据 各 波 段 参 数 T
Ta l Ba d pa a e e s o be1 n r m t r f ETM a e lt e o e s ns n t s s t li e r m t e i g da a

1 期
谢 秀 琴 :基 于 遥 感 图像 的海 岸 线 提 取 方 法 研 究
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据 S AR 的信 号方位 向上 的某 一 频率 成分 ,反 映 了来 自某特 定方 向上 的 目标 的后 向散射 特性 , 对 方 位谱 的分 组带通 滤 波 可 以刻 画 出 目标 在 不 同 历 程 上 的子 视 图像 ,它 们 之 间存 在 着 相 关 性 ,而这种 相关 性 又与 地 面 目标 的 特性 有 着 密 切 的关 系 。海 水 表 面相 对 均 匀 ,时 变 特 性 明 显 ,不 同子 视 间的相 关性 较 弱 。陆 地 的综 合 目标 的 R S相 对 于 S C AR 的几 何 分 辨 率 要 大 得 多 ,时变特 性不 明显 ,不 同子 视 间 的相 关 性 比较大 。这 一性 质为 检测 和定位 水边 线提 供 了直
3 O 6 O 3 0

PA 全 色 N
0 5 ~0 9 . 2 .
1 5
3 海 岸线 的 提取 方 法研 究
3 1 试 验 区 概 况 .
笔 者选 取 福建 福安 赛岐 镇城 镇远 景 规划 区作 为研 究试 验 区①。坐标 范 围为 X:4 22 6 6 3 ~
4 8 9 4;Y:2 9 70 9 2 7 8 , 面 积 4 . 8 k 。 6 8 8 8 ~ 9 8 32 7 3 3 m。
波 段 编 号

类 型
Bl e —Gr e u — en
波谱 范 围 ( i) / t n
0 4 ~ 0 5 5 . 5 . 1
地面分辨率 ( m)
3 0

Gre en
0 5 5 0 0 . 2 ~ .6 5
3 0

Re d
0 3~ 0 9 .6 .6
“ 黄金水 道 ”之称 。 该 次提 取海 岸线 的遥 感 图像 资 料 有 海 岸 线 大 尺 度 宏 观解 译 是 采 用 2 0 — 2 0 0 1 0 2年 美 国 L n st TM 强 卫星影 像 数据 ,地 面分 辨率 GD 5 Om;海岸 线小 尺度 细部 解译 是 a d a- E 7 增 B1 ~3 采 用 2 0 —2 0 0 7 0 8年 日本 AL OS卫 星 正射 影像 数据 ,地 面分 辨率 GD B达 2 5m,可 满足 1: .
福 安赛 岐镇 地处 闽东 地 区 中 心 ,是 闽 东 发 展外 向 型经 济 的窗 口,是 水 陆 交 通 枢 纽 ,福
( 州)~ 温 ( )公 路横 贯境 内。赛岐 镇是 闽 东重 要 的物 资集 散 中心地 ,赛 岐港 是 福建 省 第 州
四大港 ,属 得 天独厚 的天然 浪港 ,北 起赛 岐 大桥 上游 的三 江 口 ,南 至下 白石 的 白马门 ,素有
测 定海 岸线 的动 态变化 ,对 于海 域功 能规 划与使 用管 理具有 十分 重要 的意义 。与传 统方 法对 比,遥感 图像 以数字方 式记 录下 来 ,可直 接用计 算机来 处 理 ,提 高 了后期处 理 的效率 。遥 感
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