地理信息系统在海岸海洋地貌研究中的应用
地理信息技术专业地理信息系统在海洋资源开发中的应用
地理信息技术专业地理信息系统在海洋资源开发中的应用地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是集地理科学、计算机科学、信息科学和遥感技术于一体的跨学科领域。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是地理信息技术的重要组成部分，它利用计算机技术和地理信息数据，对现实世界的地理现象进行管理、分析和呈现，为决策提供支持。
海洋资源开发是指利用海洋中的各种自然资源，包括能源、矿产、水产、生物、海洋空间等，实现资源的有效开发和利用。
在海洋资源开发中，地理信息系统发挥着重要的作用，为决策者提供基础数据、空间分析和可视化展示，提高资源管理和开发的效率和效益。
首先，地理信息系统在海洋资源开发中的应用主要体现在数据管理和空间分析方面。
海洋资源开发涉及到大量的地理数据，包括海洋地貌、水深、海流、海洋生态环境等，这些数据的采集、管理和分析需要借助地理信息系统的功能。
地理信息系统可以对这些数据进行统一管理和归档，确保数据的准确性和一致性。
同时，地理信息系统还可以进行各种空间分析，包括资源分布分析、生态环境评估和决策支持等，为海洋资源的合理开发提供科学依据。
其次，地理信息系统还可以通过数据可视化的方式，直观地展示海洋资源的分布和开发情况。
地理信息系统可以将各种地理数据进行空间叠加和表达，生成图像和动画，以地图的形式直观地展示海洋资源的丰富性和分布规律。
这种可视化展示不仅能够方便决策者对资源进行评估和规划，也能够向公众传递相关信息，提高社会对海洋资源开发的认知和理解。
另外，地理信息系统还可以与其他相关技术相结合，实现海洋资源开发的综合应用。
例如，地理信息系统可以与遥感技术结合，通过遥感影像获取海洋资源的信息，如海洋植被、水质、温度等。
地理信息系统还可以与全球定位系统（GPS）结合，实现对海洋资源开发的实时监测和定位。
此外，地理信息系统还可以与虚拟现实技术结合，通过虚拟仿真的方式对海洋资源开发进行模拟和预测。
地理信息技术在海洋资源开发中的应用
地理信息技术在海洋资源开发中的应用近年来，随着科技的不断进步，地理信息技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其在海洋资源开发中起到了重要的作用。
地理信息技术通过获取、管理和分析空间数据，为海洋资源的开发和管理提供了强有力的支持。
本文将从数据获取、资源调查、风险评估以及环境保护等角度，探讨地理信息技术在海洋资源开发中的应用。
首先，地理信息技术在海洋资源开发中的数据获取方面发挥了重要作用。
海洋资源的开发需要大量的数据支持，包括地形地貌、水质海洋生态等方面的数据。
通过卫星遥感和船舶遥感技术，可以获得高分辨率的海洋数据，实时了解海洋的地貌、水温、浪高等情况。
同时，潜水器、浮标等装置的应用也为数据的收集和传输提供了便利。
地理信息技术通过数据的收集和处理，为海洋资源开发提供了可靠的数据基础。
其次，地理信息技术在海洋资源开发中的资源调查方面发挥了重要作用。
海洋资源的调查主要包括渔业资源、矿产资源和油气资源等方面。
通过地理信息系统的建立和管理，可以对海洋资源进行系统的调查和分类，实时掌握海洋资源的分布、数量和质量等信息。
同时，地理信息技术还能够实现资源的动态监测和评估，为资源的合理开发和利用提供科学依据。
另外，地理信息技术在海洋资源开发中的风险评估方面也起到了重要作用。
海洋资源的开发往往伴随着各种风险，包括自然灾害以及人为活动带来的环境风险等。
通过地理信息技术，可以对海洋环境进行全面调查和分析，预测和评估风险的发生概率和影响程度，为资源开发提供风险管理的依据。
同时，地理信息技术还可以通过模拟和仿真的方式，优化资源开发方案，减少风险带来的损失。
最后，地理信息技术在海洋资源开发中的环境保护方面发挥了积极作用。
随着资源开发的加速，环境破坏的问题日益突出。
地理信息技术通过对海洋环境的监测和分析，可以实时了解到环境的变化情况，及时采取措施保护海洋生态系统的稳定和健康。
同时，地理信息技术还可以对资源开发的环境影响进行评估和预测，为资源的可持续开发提供支持。
地理信息科学在海洋生物研究中的应用
地理信息科学在海洋生物研究中的应用在广袤无垠的海洋世界中，海洋生物的多样性和复杂性一直吸引着科学家们不断探索。
而地理信息科学作为一门融合了地理、计算机、数学等多领域知识的交叉学科，正为海洋生物研究提供了强大的技术支持和全新的研究视角。
地理信息科学能够帮助我们更精确地了解海洋生物的分布范围。
海洋生物的分布并非随机，而是受到多种环境因素的影响，如水温、盐度、洋流、海底地形等。
通过地理信息系统（GIS）对这些环境数据进行收集、整理和分析，研究人员可以绘制出详细的海洋环境地图。
在此基础上，结合对海洋生物的实地观测和采样数据，就能确定不同物种在海洋中的分布区域。
例如，某些热带鱼类更倾向于生活在水温较高、盐度稳定的海域；而一些冷水性生物则多分布在高纬度的寒冷水域。
有了地理信息科学的帮助，我们可以更清晰地看到这些生物分布的规律和特点。
在研究海洋生物的迁徙路径方面，地理信息科学也发挥着关键作用。
许多海洋生物会随着季节、食物资源或繁殖需求进行迁徙。
借助卫星追踪技术、声学监测等手段，我们可以获取这些生物的移动轨迹数据。
将这些数据与地理信息系统相结合，就能构建出它们的迁徙模型。
比如，研究鲸鱼的迁徙时，通过分析它们在不同时间和地点的出现位置，结合海洋环境因素，我们能够了解鲸鱼选择特定迁徙路线的原因，是为了追寻更丰富的食物资源，还是避开不利的环境条件。
这不仅有助于我们更好地保护这些濒危物种，还能为制定合理的海洋保护区规划提供科学依据。
地理信息科学还能用于评估海洋生物栖息地的质量和变化。
随着人类活动的影响，如海洋污染、过度捕捞、海岸带开发等，海洋生物的栖息地面临着巨大的压力。
利用地理信息系统，我们可以对栖息地的范围、生态特征进行详细的描述和监测。
通过多时相的数据分析，能够及时发现栖息地的退化和丧失情况。
例如，珊瑚礁是许多海洋生物的重要栖息地，但由于海水温度升高和酸化等因素，珊瑚礁的健康状况受到严重威胁。
通过地理信息科学的手段，我们可以对珊瑚礁的覆盖面积、白化程度等进行监测和评估，为保护和恢复珊瑚礁生态系统提供决策支持。
地理信息系统在海洋资源开发中的应用
地理信息系统在海洋资源开发中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成地理数据获取、存储、管理、分析和展示等功能于一体的综合性软件系统。
它已经在许多领域得到广泛应用，其中之一就是海洋资源开发。
海洋资源是指海洋中包含的各种能源、矿产、生物资源以及海洋空间的利用潜力。
海洋资源的开发可以为经济发展提供动力，但同时也需要科学合理的规划和管理。
地理信息系统正是在这个背景下应运而生，为海洋资源开发提供了有力的支持。
首先，GIS可以帮助了解海洋资源的分布情况。
通过整合卫星遥感数据、海洋站点观测数据、海底地质数据等多源数据，GIS可以绘制出详细的海洋资源分布地图。
这些地图可以直观地展示出各种资源在不同空间尺度上的分布情况，为资源开发的决策提供科学依据。
例如，在确定海洋能源发电设施的布局时，可以利用GIS技术分析风能、潮汐能、波能等资源的分布情况，选择最佳的建设地点。
其次，GIS还可以用于海洋资源评估。
海洋资源的评估是确定资源潜力和可开发程度的重要工作。
GIS可以通过对多种环境因素进行分析，得出资源存在的可能性和开发潜力，从而为决策提供科学依据。
例如，通过分析海水温度、盐度、透明度等各种数据，可以评估某个海域是否适宜进行海水养殖业的开展，从而避免资源的浪费和环境的污染。
此外，GIS还可以用于海洋资源规划和管理。
根据资源开发的需求和限制条件，GIS可以进行多种模拟和预测分析，帮助制定合理的开发方案。
例如，在海洋矿产资源的规划和管理中，可以利用GIS技术进行矿产开采时序、开发强度等方面的模拟和评估，最大限度地发挥资源的价值。
最后，GIS还可以用于海洋资源监测和预警。
通过实时收集和分析海洋环境数据，GIS可以帮助监测海洋资源的动态变化，并及时预警可能的资源危机。
例如，在海洋生物资源管理中，GIS可以结合遥感、水质监测等数据，实时监测渔区的渔情和海洋生态环境，帮助制定合理的渔业管理措施，保护渔业资源的可持续利用。
GIS在海洋环境监测中的应用
GIS在海洋环境监测中的应用GIS（地理信息系统）是一种集成空间数据采集、管理、处理、分析、展示和输出于一体的计算机系统。
它能够对地理空间信息进行处理和分析，并将其可视化。
GIS在海洋环境监测中的应用越来越广泛，它可以帮助我们更好地了解海洋环境，并为我们监测和管理海洋环境提供有力的支持。
一、GIS在海洋环境数据管理中的应用GIS能够对多源数据进行集成和管理，同时也能对海洋环境数据进行处理和分析。
在海洋环境监测中，我们需要获取大量的海洋环境数据，包括海洋生物数据、水文数据、海洋污染数据等。
GIS可以将这些数据进行整合，并将其进行空间分布分析和可视化展示。
同时，GIS还可以将这些数据在地图上进行叠加，方便我们进行分析和决策。
例如，我们在监测海洋污染时，可以将海洋污染源的位置信息、污染物的分布范围和海洋生态地理分布信息进行整合，并在地图上进行展示和分析，从而更好地了解海洋污染的分布和影响范围。
二、GIS在海洋环境监测中有着广泛的应用。
首先，GIS可以通过卫星遥感技术对海洋环境进行监测。
卫星遥感可以提供高分辨率的海洋环境图像数据和多光谱遥感数据，例如海洋气象数据、海洋溢油监测数据、海洋生物群落数据等。
使用GIS技术对这些数据进行集成、处理和分析，可以帮助我们及时了解海洋环境的变化情况，并制定相应的管理和保护策略。
另外，GIS还可以与传感器技术结合，对海洋环境进行实时监测和采集。
例如，使用GIS技术结合水质监测传感器和声纳技术，可以对海洋水质和海底地貌进行实时监测，了解海洋环境的变化情况。
同时，GIS还可以通过将监测数据进行空间分析和可视化展示，帮助管理者更好地了解海洋环境的情况，并为管理和保护提供有力的支持。
三、GIS在海洋环境保护中的应用GIS在海洋环境保护中也有着重要的应用。
首先，GIS可以帮助我们制定有效的海洋环境管理和保护策略。
例如，使用GIS对海洋污染源的分布进行分析，并制定相应的污染治理措施，可以更好地保护海洋环境和生态系统。
地理空间信息技术在海洋监测中的应用
地理空间信息技术在海洋监测中的应用在人类探索地球的历程中，海洋一直是充满神秘和未知的领域。
随着科技的不断进步，地理空间信息技术逐渐成为海洋监测的重要手段，为我们深入了解海洋、保护海洋资源、应对海洋环境变化等提供了有力的支持。
地理空间信息技术是一个综合性的概念，它涵盖了多种技术手段，如全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等。
这些技术的协同应用，为海洋监测带来了革命性的变化。
全球定位系统（GPS）在海洋监测中发挥着关键作用。
无论是船只的导航定位，还是海洋浮标的位置确定，GPS 都能够提供高精度的位置信息。
这使得我们能够准确地追踪海洋中的物体和现象，为海洋监测的准确性和可靠性奠定了基础。
例如，在海洋生态研究中，科研人员可以通过 GPS 定位追踪海洋动物的迁徙路径，了解它们的生活习性和栖息地范围。
遥感技术（RS）则像是海洋的“千里眼”。
通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，遥感技术可以获取大范围的海洋表面信息，包括海温、海冰分布、叶绿素浓度等。
这些信息对于监测海洋环境变化、预测海洋灾害等具有重要意义。
比如，通过监测海温的变化，我们可以提前预警厄尔尼诺和拉尼娜现象的发生，为沿海地区的农业、渔业等做好应对准备。
地理信息系统（GIS）则是海洋监测数据的“大管家”。
它能够将来自不同来源、不同类型的海洋监测数据进行整合、管理和分析。
GIS强大的空间分析功能，可以帮助我们揭示海洋现象之间的内在联系和规律。
例如，将海洋污染数据与海洋环流数据结合分析，我们可以了解污染物的扩散路径和影响范围，从而制定更有效的治理措施。
在海洋资源勘探方面，地理空间信息技术也大显身手。
通过对海底地形、地质结构等的精确测量和分析，我们可以发现潜在的石油、天然气和矿产资源。
同时，对于海洋风能、潮汐能等可再生能源的开发，地理空间信息技术也能够提供选址和评估的支持。
海洋生态保护是当今全球关注的重要议题，地理空间信息技术在这方面也发挥着不可替代的作用。
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源管理中的应用
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源管理中的应用随着全球气候变化和人口增长的影响，海洋资源的管理和保护变得尤为重要。
在这个挑战性的背景下，测绘技术中的地理信息系统 (GIS) 成为了海洋资源管理中不可或缺的工具。
本文将探讨地理信息系统在海洋资源管理中的应用，以及如何利用这一技术来推动可持续的海洋发展。
首先，地理信息系统在海洋资源管理中的应用可追溯到对海底地形和生态系统的研究。
通过利用卫星遥感和测深技术，地理信息系统可以生成精确的海底地形图和热点区域的生态系统分布图。
这些地图可以帮助决策者更好地了解海洋资源的分布和特征，有助于制定相关政策和管理措施。
例如，在可持续渔业管理中，地理信息系统可以帮助确定禁渔区域、保护孵化地以及预测鱼群迁徙路径，从而实现渔业资源的可持续利用。
其次，地理信息系统还广泛应用于海洋环境监测和污染防治。
海洋生态系统容易受到污染物和海洋垃圾的影响，因此监测海洋环境的变化至关重要。
地理信息系统可以通过获取和分析遥感数据，实现实时的海洋环境监测。
通过监测海洋污染源的分布、水质变化和海洋生物多样性，决策者可以做出相应的措施，如设立污染物溢漏应急防治设施、加强巡航监督和制定海洋环境保护政策等。
此外，地理信息系统还可应用于海洋能源开发和管理。
近年来，随着对可再生能源的需求和关注的增加，海洋能源（如海洋风能、海洋潮汐能和海洋温差能等）的开发逐渐兴起。
地理信息系统可以帮助确定最佳的海洋能源开发区域，通过分析地形、海流和风能资源分布等因素，制定高效的海洋能源开发和管理策略。
例如，地理信息系统可以帮助确定海上风电场的合理布局和风机维护计划，从而促进清洁能源的利用和减少对传统能源的依赖。
最后，地理信息系统的应用还可以扩展至海洋灾害管理和海上交通安全。
在灾害管理方面，地理信息系统可以帮助预测和监测海洋灾害，如飓风、海啸和海岸侵蚀等。
通过整合实时的气象、水文和地质数据，决策者可以及时制定应对策略，保护人民的生命和财产安全。
遥感与地理信息系统分析在海洋环境变化研究中的应用
遥感与地理信息系统分析在海洋环境变化研究中的应用随着全球气候变化的不断发展，海洋环境也在发生着一系列巨大的变化。
这些变化包括海平面上升，水温升高，海洋酸化等。
这些变化不仅会严重影响海洋生态系统的平衡，也会给人类带来巨大的经济和社会影响。
因此，如何准确地监测和分析海洋环境变化，成为全球范围内科学家和政府部门关注的重点研究方向。
遥感技术和地理信息系统（GIS）分析成为了海洋环境变化研究中常用的方法之一。
遥感技术指利用卫星、飞机等遥感平台获取大范围、高效率的数据，并对这些数据进行处理、分析和研究。
而GIS则结合了计算机技术和地图学知识，可以对遥感数据进行空间分析和建模。
通过将遥感数据和GIS技术相结合，可以更有效地监测和分析海洋环境变化。
一、遥感技术在海洋环境变化研究中的应用1.海洋表面温度监测海洋表面温度是海洋环境变化的重要指标之一。
以前，通过在航行中进行温度测量的方法来监测海洋表面温度。
但是，这种方法成本高、效率低。
而利用卫星遥感技术可以每隔几天或几周获取一次海洋表面温度数据，能够更加准确地、全面地监测海洋表面温度的变化。
通过对这些数据进行时间序列分析，可以发现海洋表面温度的长期趋势和相对短期的变化情况。
这有助于科学家更好地理解海洋环境变化的机制和规律。
2.海洋风场检测海洋中的风场是影响海洋环境变化的重要因素之一。
利用卫星遥感技术可以获取海洋中风场的实时数据。
通过对这些数据进行空间统计分析，可以了解海洋中风场的时空分布情况。
将这些数据与其他海洋环境变量数据相结合，可以更完整地理解海洋环境变化的机制和规律。
3.海洋色彩检测海洋颜色的变化与海洋环境变化密切相关。
通过卫星遥感技术可以获取海洋色彩变化的数据。
这些数据可以指示海洋中的浮游生物、水中颗粒物及生物量变化。
利用这些数据可以了解海洋中营养盐供应等情况，从而更好地预测黑潮、赤潮等海洋自然灾害的发生。
二、地理信息系统（GIS）在海洋环境变化研究中的应用1.海洋环境模拟GIS可以为遥感技术获取的数据提供更好的可视化手段。
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源开发中的应用
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源开发中的应用近年来，随着全球海洋经济的蓬勃发展，海洋资源的开发与利用备受关注。
而在这个过程中，测绘技术中的地理信息系统（GIS）扮演着重要角色。
本文将探讨地理信息系统在海洋资源开发中的应用，从海洋测绘到资源开发的各个环节，展示了其在提高效率、保护环境等方面的优势。
首先，GIS在海洋测绘中起到了不可或缺的作用。
传统的海洋测量一直依靠人工进行，耗时且精确度难以保证。
然而，随着地理信息系统的发展，海洋测绘工作变得更加高效和准确。
通过使用GIS软件，测绘人员可以将实时获取的卫星数据和测量数据进行整合，快速生成高精度的三维地图，为海洋资源的开发提供了精准的基础数据。
此外，GIS还可以通过遥感技术对海洋地质进行分析，提供准确的地质信息，为海洋资源勘探提供了重要的支持。
其次，GIS在海洋资源勘探中发挥了重要作用。
传统的海洋资源勘探需要耗费大量人力物力，而且效果不尽如人意。
利用地理信息系统，勘探人员可以将各种数据进行整合，并通过高级算法进行分析，帮助确定潜在的海洋矿产资源。
例如，在勘探矿产资源时，GIS可以辅助绘制异常分布图，通过显示不同地质元素的空间分布，帮助勘探人员提供潜在矿产资源的准确位置，并提供基于地理位置的各种属性信息。
这为资源的开发提供了指导。
另外，GIS在海洋环境保护中也发挥了积极作用。
随着人们对海洋生态环境的关注度不断提高，如何保护海洋环境成为重要的议题。
GIS在海洋环境保护中的应用主要体现在两方面：一方面是监测和评估，另一方面是规划和管理。
通过利用GIS，可以实时监测海洋生态环境，对海洋生态系统的动态变化进行数据采集和分析，并对破坏环境的因素进行综合评估。
此外，GIS还可以帮助规划和管理海洋保护区，通过分析空间数据，确定合理的保护区划分和管理政策，实现科学的海洋环境保护。
最后，GIS在海洋资源开发中的应用还可以扩展到海洋交通和海洋灾害预警等领域。
使用GIS技术可以对海上交通进行规划和管理，合理确定航道，提高海上航行的安全性和效率。
地理信息技术在海洋资源管理中的应用
地理信息技术在海洋资源管理中的应用海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是地球上最为广阔和神秘的领域之一。
海洋资源丰富多样，包括矿产资源、生物资源、能源资源以及海洋空间资源等。
然而，海洋资源的管理是一项复杂而艰巨的任务，需要借助先进的技术手段来实现。
地理信息技术作为一种强大的工具，在海洋资源管理中发挥着至关重要的作用。
地理信息技术是一门综合性的技术，主要包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）等。
这些技术能够获取、处理、分析和展示地理空间数据，为海洋资源管理提供了有力的支持。
首先，全球定位系统（GPS）在海洋资源管理中的应用十分广泛。
GPS 可以为海洋中的船舶、浮标和潜水器等提供精确的定位服务。
在海洋资源勘探中，地质勘探船只可以利用GPS 精确确定采样点的位置，确保采集到的样本具有代表性和科学性。
在海洋渔业管理中，渔船可以通过 GPS 导航系统准确到达捕捞区域，并记录捕捞作业的轨迹，有助于合理规划捕捞范围，防止过度捕捞。
此外，GPS 还可以用于海洋环境监测，如对海洋垃圾漂浮轨迹的追踪，为海洋污染的治理提供数据支持。
遥感（RS）技术则为海洋资源管理提供了宏观、快速和动态的监测手段。
通过卫星遥感和航空遥感，可以获取大面积的海洋表面信息，包括海洋温度、海冰分布、叶绿素浓度、海洋水色等。
这些信息对于了解海洋生态系统的健康状况、评估海洋渔业资源的分布和数量、监测海洋环境污染等具有重要意义。
例如，通过对叶绿素浓度的遥感监测，可以间接反映海洋浮游植物的数量和分布，从而评估海洋初级生产力和渔业资源潜力。
在海洋石油勘探中，遥感技术可以帮助识别海底地质构造和潜在的油气储层。
而且，遥感技术还能够对海洋灾害进行实时监测，如台风、海啸等，为灾害预警和应急救援提供决策依据。
地理信息系统（GIS）是海洋资源管理的核心技术之一。
GIS 可以将海洋地理空间数据与其他相关数据（如海洋生态、经济、社会等数据）进行整合和分析，为海洋资源的规划、开发和保护提供决策支持。
地理信息系统在海岸海洋地貌研究中的应用
发育 ；利用海底 声 呐技 术 探 测水 下 深 槽 、 流沙 脊 潮 等海底地 貌特征等 。高新探 测技术 已成为海岸 海洋
收稿 日期 ：０ ７ ０ ８ 修 订 日期 ：Ｏ ８ Ｏ ５ ２ ０ ６１ ； ２Ｏ ４１ 。
取 、 据 处 理 、 据 分 析 和 数 据 表 达 四 个 部 分 ， 点 研 究 了 ＧＩ 空 间 技 术 、 底 地 形 建 模 和 用 三 维 数 数 重 Ｓ 海
可视 化技术解 译海洋地 学 ， 索陆海交 互作用 中隐含信 息 的方 法 ， 探 并将其 应 用到 沿海 城 市规划 、 海 港选 址 、 陆架 岛礁地 貌环境研 究 的具体 实例 中， 究范 围从 陆到 海涵 盖整 个海 陆 交互作 用 带 ， 大 研 为
（ ０ Ｕ０ ０ ）。 ２ ０７ ３ ７
作者 简 介 ： 伟 （ ９ ２ ） 男 ， 西 省西 安 市 人 ， 士 ， 事海 岸 海 洋 科学 。Ｅ ｍａ ： ｗ ０ ＠ ｓ ａ ｃｒ 郭 １８ 一 ， 陕 博 从 － ｉｇ ７ ９ ｉ ．ｏ ｌ ｎ ｎ
郭伟 ， 书恒 ， 大 奎 李 朱
（ ．南 京大 学 海 岸 与海 岛开 发 教 育部 重 点 实 验 室 ， 苏 南京 ２ ０ ９ ；．滑铁 卢大 学 环 境 学 院 ， １ 江 １０ ３ ２ 滑铁 卢 Ｎ２ Ｇ１ Ｉ ３ ）
摘要 ：随着现代 海洋观 测技 术的发展 ， 通过 海 岸海 洋地 貌调 查获 得 的数据 急剧增 长 。运 用地 理 信 息 系统（ Ｓ 将不 同学科 、 同来源 、 同格 式 的数据 进行 集 成管 理 、 析和表 达 已成为 当前 海 岸 ＧＩ ） 不 不 分 海洋地 貌研 究的重点 。系 统介 绍 了 Ｇ Ｓ技 术 在 海岸 海 洋地 貌 研 究 中新 的方 法体 系， 括数 据 获 Ｉ 包
地理信息科学在海洋资源开发中的应用
地理信息科学在海洋资源开发中的应用地理信息科学（Geographic Information Science，简称GIS）是一门研究地理空间现象和地理信息处理的学科。
它应用遥感、地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）等技术手段，对地球表面上的物质、现象和过程进行获取、分析、处理和展示，并提供科学决策支持。
在海洋资源开发中，GIS技术发挥着重要的作用，下面将从海洋资源勘探、环境保护和海洋管理三个方面介绍地理信息科学在海洋资源开发中的应用。
1. 海洋资源勘探海洋资源勘探是指对海洋中的矿产资源、能源资源和生物资源进行调查和评估的过程。
GIS技术可以通过遥感数据的获取和处理，构建高精度的海底地形模型，确定海洋资源分布的空间特征。
同时，GIS还能结合水下声纳和激光测距等技术，实现对海底地质构造和生物群落的高效测绘。
这些信息有助于精确定位矿产和能源资源的位置和规模，并为资源勘探提供科学决策依据。
2. 环境保护海洋环境是海洋资源开发中至关重要的一环。
GIS技术可以对海洋环境因子进行空间分析，如海水温度、盐度、悬浮物浓度和水质污染等。
通过对海洋环境的监测和模拟，可以及时评估海洋生态系统的健康状态，并对可能的环境影响进行预测和评估。
此外，GIS还可以将不同海洋环境因子进行空间叠加分析，找出海洋生态脆弱区域，为环境保护提供科学依据，减少对生态系统的破坏。
3. 海洋管理海洋管理是对海域资源利用进行规划和管理的过程。
GIS技术可以对海域进行精细划分，建立海洋管理的空间数据库，包括海洋资源利用区、保护区和海上通道等。
通过GIS技术，可以对各种类型的海洋资源进行评估和评价，并制定合理的资源开发利用方案，保护重要的生态和自然风貌。
另外，GIS还可以对海事监管进行支持，实现对海上交通、安全警示和搜救等工作的实时监控和管理。
地理信息系统及其在海洋科学中的应用
地理信息系统及其在海洋科学中的应用谢敬谦（国家海洋局南海调查技术中心,广东广州,510380）摘要：地理信息系统是处理地理信息的系统，简称GIS，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析海量地理数据的通用技术。
具有地图处理、数据库和空间分析这三大功能，可以根据现有情况预测火情，也可以准确寻找鱼群，可以使短期内捕鱼量增长，但不能持续增加，很多渔民已经开始利用该项技术。
本文主要分析了地理信息系统的发展趋势，对地理信息系统在海洋科学中的应用进行了简要的阐述。
关键词：地理信息系统；海洋科学；应用Geographic information system and its application in Marine ScienceXie Jingqian(State Oceanic Administration South China Sea survey technology center Guangzhou Guangdong,510380)Abstract：Geographic information system (GIS) is dealing with geographic information system,GIS,including spatial data,graphics data,remote sensing image data and attribute data, used for the collection,storage, management,processing,retrieval,analysis and expression of geospatial data in the computer system is the general technique of the massive geographic data analysis. Map has processing,database and spatial analysis of the three functions,can according to the existing situation prediction of fire,can accurately find the fish, can make short-term fishing volume growth, but can not continue to increase,many fishermen has begun to use the technology.This paper mainly analyzes the development trend of geographic information system, and makes a brief exposition of the application of GIS in marine science.Keywords：geographic information system;marine science; application0 引言地理信息系统有时又称为“地学信息系统”。
地理信息技术在海洋调查中的作用
地理信息技术在海洋调查中的作用随着全球海洋资源的不断开发和利用，海洋保护与管理已成为国际社会关注的焦点之一。
而现代科技的不断进步，尤其是地理信息技术的发展，为海洋调查与研究提供了强有力的支撑。
本文将从海洋资源调查、海洋环境保护、海洋安全等方面，探讨地理信息技术在海洋调查中的作用。
一、海洋资源调查海洋资源是人类追求利益的重要来源。
而了解海洋资源的种类、分布、数量和质量等信息，对于科学开发、合理利用和有效保护具有重要意义。
地理信息技术在海洋资源调查中的应用主要表现在以下几个方面：1.海洋生物调查地理信息技术可以将生物信息与社会、环境等信息整合起来，建立具有全球性的海洋生物数据库，从而实现对海洋生物资源的调查与管理。
比如通过卫星遥感技术获取的海洋表层温度、海面风速、潜水仪等观测系统获取的海洋环境参数，可以通过高级分析技术与渔民、食品加工商、生产厂家等现场信息混合，实现对海洋生物种类、数量和质量等方面的精确测量，从而为海洋渔业的健康发展提供有力支持。
2.海底矿产资源调查地理信息技术也被广泛应用在海洋底贸矿产资源的调查中。
利用测量学和制图学等技术，可以实现对海洋底贸矿物类型、分布和储量等方面的精确测量。
同时，利用三维可视化技术可以将调查数据可视化，从而对分析、处理、研究和管理提供支持。
二、海洋环境保护海洋环境保护是海洋保护与管理的重要组成部分。
而地理信息技术的发展可以为海洋环境保护提供有效帮助。
1.水质监测地理信息技术可以利用空间大数据技术、遥感卫星数据、全球定位系统等技术，实现对海洋水质数据的实时监测。
通过建立海洋水质监测数据库，实现对污染物的源头监测，从而提高水质监测的精度和效率，为海洋环境保护提供有效支撑。
2.海岸带管理海岸带是海洋与陆地交界处，也是海洋环境中最易受干扰和破坏的地带。
而地理信息技术可以帮助海岸带管理，保护海洋生态系统的完整性。
比如利用无人机遥感技术监测海岸带植被生长状况，对海岸岩石和礁石等组成混乱的生态群体进行高分辨率采样。
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源开发中的应用
测绘技术中的地理信息系统在海洋资源开发中的应用近年来，随着科技的迅猛发展，海洋资源开发成为各国关注的焦点。
而地理信息系统（GIS）作为一种先进的测绘技术，成功地应用于海洋资源开发中，起到了举足轻重的作用。
本文将探讨地理信息系统在海洋资源开发中的应用及其重要性。
首先，地理信息系统可以提供全面的海洋地理数据。
例如，海洋地理数据包括海底地形、海水温度、海洋生态系统等。
这些数据都是海洋资源开发的基础，通过地理信息系统的技术手段，可以将这些数据进行采集、整理、分析和展示，为海洋资源的开发提供科学依据。
其次，地理信息系统在海洋资源开发中有着广泛的应用。
地理信息系统可以用于海洋资源勘察、海洋环境监测、海洋气象预报等方面。
例如，在海洋资源勘察中，地理信息系统可以通过卫星遥感技术和测绘数据，绘制出海洋资源分布情况，进而指导海洋资源的利用和开发。
在海洋环境监测中，地理信息系统可以实时监测海洋污染、海洋生物分布等情况，保护海洋生态环境的可持续发展。
在海洋气象预报中，地理信息系统可以通过大数据分析，提供准确的气象预报，保障海上作业的安全。
另外，地理信息系统的应用还可以提高海洋资源开发效率。
在传统的海洋资源开发中，需要耗费大量的时间和人力去查找、整理和分析数据。
而地理信息系统的应用大大提高了这一流程的效率。
通过地理信息系统，可以实现海洋资源数据的自动化处理和分析，大幅度减少了人力和时间成本，提高了海洋资源开发的效率。
此外，地理信息系统的应用也有助于保护海洋生态环境。
随着海洋资源的开发，往往会对海洋生态环境造成一定的影响。
而地理信息系统可以通过对海洋生态环境数据的监测和分析，提供科学依据，指导海洋资源开发过程中的环境保护工作。
通过地理信息系统的应用，可以有效地监测和评估海洋环境的变化，制定相应的保护措施，确保海洋生态环境的可持续发展。
最后，地理信息系统的应用在国际间的合作中起到了重要的作用。
海洋资源开发往往涉及到不同国家的划界和利益分配问题，而地理信息系统的应用可以通过提供准确的地理数据，为双方或多方的合作提供科学依据，避免因划界和利益分配问题引发的争端。
GIS在海岸地形测量中的应用
GIS在海岸地形测量中的应用海岸地形测量是地理信息系统（GIS）技术的一个重要应用领域。
GIS在海岸地形测量中的应用，利用空间数据管理和分析功能，为海岸管理、海洋科学和环境保护等领域提供了强大的支持。
本文将着重介绍GIS在海岸地形测量中的应用，并探讨其优势和挑战。
首先，GIS在海岸地形测量中的应用可以通过收集、整理和分析遥感数据来获取详细的地形信息。
遥感技术可以利用卫星、飞机或无人机获取海岸地区的高分辨率图像，包括数字高程模型（DEM）、植被覆盖、土地利用和水文系统等。
这些数据可以在GIS平台上进行处理和分析，为海岸地形测量提供准确的数据基础。
其次，GIS在海岸地形测量中可以提供三维可视化和地理信息查询功能，以便进行地形分析和评估。
借助GIS系统，用户可以实时获得海岸地形数据，包括水深变化、岸线演变和海岸侵蚀等。
通过三维可视化，用户可以更清晰地了解海岸地貌的特征和变化趋势，为海岸保护和规划提供科学依据。
此外，GIS在海岸地形测量中还可以进行空间插值和模型构建，用于预测海岸地貌的演变和变化趋势。
通过对已有地形数据的分析，GIS可以建立数学模型来模拟海岸地形的变化过程，并预测未来可能发生的海平面上升、海岸侵蚀和海洋涨潮等情况。
这些预测结果可以为海岸管理和环境规划提供科学依据，有助于制定可持续发展策略。
此外，GIS还可以与其他海岸地理信息系统进行集成，实现数据共享和协同分析。
海岸地理信息系统包括海洋气象数据库、水文观测站、人工影响因素和沿海基础设施等。
通过整合这些数据库和GIS平台，可以实现对海岸地貌和生态系统的综合分析，为海岸管理和防灾减灾提供决策支持。
尽管GIS在海岸地形测量中具有广泛的应用前景，但也面临一些挑战和局限性。
首先，数据获取和处理的成本较高。
海岸地形数据的获取需要航空或卫星遥感技术，并且数据处理和分析需要专业的人员和设备。
其次，数据精度和精确性的保证是一个挑战。
海岸地形测量要求高精度的地形数据，但在实际操作过程中，数据误差和不确定性往往难以避免。
地理信息科学在海岸带管理和海洋资源保护中的应用
地理信息科学在海岸带管理和海洋资源保护中的应用地理信息科学（Geographic Information Science, GIS）是一门研究地理信息系统（Geographic Information System, GIS）的学科，它通过对地理空间数据的采集、存储、处理、分析和展现，提供有效的支持和决策基础。
在海岸带管理和海洋资源保护领域，地理信息科学起着重要的作用。
本文将从海岸带管理和海洋资源保护两个方面，探讨地理信息科学在这些领域中的应用。
一、海岸带管理海岸带是海洋和陆地相交的地带，对于海洋生态系统、生物多样性和海洋资源的保护具有重要意义。
地理信息科学的应用可以提供海岸带管理的多维数据和空间分析方法，为决策者提供科学依据。
首先，地理信息科学可以通过采集海岸带相关数据，包括海岸线地理位置、潮汐、植被分布、土壤质量等，并将这些数据通过地理信息系统进行有效存储和管理。
其次，地理信息科学可以利用空间分析方法，对海岸带的状况进行评估和预测。
例如，通过对海岸线变化的分析，可以预测海岸侵蚀的趋势，为海岸带管理部门提供决策依据。
此外，地理信息科学还可以帮助海岸带管理者进行风险评估和应急预案制定。
通过对海洋环境和气象数据的地理信息分析，可以评估海岸带的自然灾害风险，如风暴潮、海啸等，从而为制定应对措施提供依据。
另外，在应急情况下，地理信息科学可以提供实时数据支持，帮助海岸带管理部门做出快速决策和应对措施。
二、海洋资源保护海洋资源保护是维护海洋生态系统和可持续发展的重要任务。
地理信息科学的应用可以提供对海洋资源的全面监测和评估，帮助制定科学的保护措施。
首先，通过采集和整理海洋资源的地理信息数据，包括渔场分布、海洋动植物分布、水质状况等，地理信息科学可以提供详尽的海洋资源数据库。
其次，地理信息科学可以从空间角度对海洋资源进行分析和评估。
例如，通过对渔业资源的分布和变化分析，可以帮助制定科学的渔业管理政策，合理规划渔业发展。
地理信息科学在海洋研究中的应用
地理信息科学在海洋研究中的应用地理信息科学（Geographic Information Science，简称GIS）是一门集地理学、地球科学、计算机科学和统计学于一体的交叉学科，其核心是通过构建空间数据库，采集、管理、分析和可视化地理数据，以揭示地理现象的内在联系和空间分布规律。
在海洋研究领域，GIS技术的应用已经取得了显著的成果，本文将介绍地理信息科学在海洋研究中的应用。
一、海洋数据的采集与管理海洋数据是海洋研究的基础，而GIS技术可以有效地辅助海洋数据的采集、整理和管理。
通过使用地理信息系统软件，研究人员可以将不同来源的海洋数据整合到同一个空间数据库中，实现海洋数据的统一管理、查询和共享。
同时，GIS技术还可以利用空间分析功能，对海洋数据进行质量控制和空间关系分析，提高海洋数据的准确性和可信度。
二、海洋环境研究海洋环境是海洋生态系统的基础，而GIS技术可以帮助研究人员对海洋环境进行综合分析和评估。
通过在地理信息系统中构建海洋环境模型，研究人员可以对海洋环境的水文、气象、地形等要素进行全面的分析，揭示海洋环境的空间分布特征和演变规律。
这对于海洋生态系统的保护和管理具有重要意义。
三、海洋资源开发与利用海洋资源是人类的重要财富，而GIS技术可以帮助研究人员对海洋资源进行合理开发和利用。
通过在地理信息系统中构建海洋资源数据库，研究人员可以对海洋资源的类型、分布和数量进行准确的描述和统计。
同时，GIS技术还可以通过空间分析和模拟，帮助研究人员制定海洋资源开发的最佳方案，提高海洋资源利用的效率和可持续性。
四、海洋灾害监测与预警海洋灾害是对人类社会和经济发展的重大威胁，而GIS技术可以帮助研究人员对海洋灾害进行监测和预警。
通过在地理信息系统中集成遥感影像、海洋气象数据等多源数据，研究人员可以对海洋灾害的发生和演变进行实时监测。
同时，GIS技术还可以通过空间分析和模拟，预测海洋灾害的潜在影响范围和强度，提前制定应对措施，降低灾害对人类社会的影响。
地理信息技术专业中的地理信息与海洋资源研究
地理信息技术专业中的地理信息与海洋资源研究地理信息技术（Geographic Information Technology）是一个涉及地理空间数据的信息科学领域，它借助计算机技术，通过采集、存储、处理、分析和可视化地理信息，为地理学研究提供了新的方法和技术手段。
地理信息技术的应用领域广泛，其中地理信息与海洋资源研究是一个重要的方向。
一、地理信息技术在海洋资源研究中的应用地理信息技术在海洋资源研究中扮演着重要的角色。
通过船舶遥感技术，可以获取大范围的海洋数据，如海洋温度、盐度、海洋植物浓度等。
这些数据的采集不仅节省了人力和物力成本，同时也提高了数据的精度和时效性。
地理信息技术还可以通过地理信息系统平台，对海洋资源进行编目和管理，为决策提供科学依据。
二、地理信息技术在海洋资源评价中的应用地理信息技术在海洋资源的评价中具有重要作用。
通过对海洋环境进行调查和监测，利用遥感技术获取海底地形、水质和潮汐等数据，结合地理信息系统，可以对海洋资源的分布、质量和可持续利用能力进行评估。
通过空间分析和模型模拟，可以预测未来的海洋资源变化趋势，为海洋资源开发与保护提供科学依据。
三、地理信息技术在海洋资源管理中的应用地理信息技术在海洋资源管理中起到了不可替代的作用。
通过地理信息系统，可以对海洋资源进行空间分布规划、资源配置和环境评估。
借助地理信息技术，可以快速获取海洋经济资源的相关信息，为合理开发和综合利用提供科学依据。
同时，地理信息技术还可以实现对海洋资源开发过程的监测和管理，确保资源利用的可持续性。
综上所述，地理信息技术在地理信息与海洋资源研究中发挥着重要的作用。
通过地理信息技术，可以获取、处理和分析大量的海洋数据，为海洋资源的评价、管理和利用提供科学支持。
随着技术的不断发展，地理信息技术在海洋资源研究中的应用将更加广泛和深入，为人类更好地认识和利用海洋资源提供强有力的支持。
地理信息技术在海洋与海岸带管理中的应用与挑战
地理信息技术在海洋与海岸带管理中的应用与挑战地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT），是一种综合利用地理学、计算机科学、数据挖掘、遥感技术等多学科的科学和技术体系。
在海洋与海岸带管理领域，地理信息技术的应用已经发挥着重要的作用，为保护、管理和可持续利用海洋资源提供了有力支持。
然而，随着海洋资源开发和利用的不断增加，地理信息技术在海洋与海岸带管理中面临着一些挑战。
本文将探讨地理信息技术在海洋与海岸带管理中的应用和挑战。
地理信息技术的应用地理信息技术在海洋与海岸带管理中的应用非常广泛，主要体现在以下几个方面：1. 海洋资源管理：地理信息技术可以通过收集、整理和分析海洋环境数据，帮助海洋资源管理者更好地了解海洋生态系统的状况，包括海洋生物多样性、物种分布、海底地形等信息，从而科学合理地制定海洋资源保护和开发利用的政策。
2. 海岸带规划：地理信息技术可以通过遥感技术获取高分辨率的卫星图像，辅助海岸带规划和土地利用规划。
海岸带是陆地和海洋交接的重要区域，往往承载着人们的居住、工作和休闲活动。
准确掌握海岸带的地理信息，可以帮助规划者科学有序地布局海岸带的各种活动，提高海岸带的可持续发展水平。
3. 海洋环境监测：地理信息技术可以利用遥感技术和传感器网络监测海洋环境的变化。
通过收集海洋温度、盐度、叶绿素浓度等数据，可以实时了解海洋生态系统的健康状况，发现环境变化和污染事件，及时采取相应的措施，保护海洋生态环境。
4. 海洋灾害管理：地理信息技术可以用于海洋灾害的预警和应急响应。
通过建立数据库和模型，可以对海洋灾害的发生和发展进行预测，并提前采取措施减少灾害的损失。
在海洋灾害发生后，地理信息技术还可以用于灾害损失评估和灾后重建。
地理信息技术面临的挑战1. 数据获取和处理：获取高质量的海洋与海岸带地理数据是地理信息技术发展的基础。
然而，海洋环境复杂多变，数据获取难度大。
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第30卷 第4期海 洋 学 报Vol.30,No.42008年7月AC TA OCEANOLO GICA SIN ICAJ uly 2008地理信息系统在海岸海洋地貌研究中的应用郭伟1,2,李书恒1,2,朱大奎1(11南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093;21滑铁卢大学环境学院,滑铁卢N2L 3G1)收稿日期:2007206218;修订日期:2008204215。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(40271004);南京大学2中国南海研究院“数字南海”项目及国家建设高水平大学公派留学基金资助项目(2007U0307)。
作者简介:郭伟(1982—),男,陕西省西安市人,博士,从事海岸海洋科学。
E 2mail :gw709@ 摘要:随着现代海洋观测技术的发展,通过海岸海洋地貌调查获得的数据急剧增长。
运用地理信息系统(GIS )将不同学科、不同来源、不同格式的数据进行集成管理、分析和表达已成为当前海岸海洋地貌研究的重点。
系统介绍了GIS 技术在海岸海洋地貌研究中新的方法体系,包括数据获取、数据处理、数据分析和数据表达四个部分,重点研究了GIS 空间技术、海底地形建模和用三维可视化技术解译海洋地学,探索陆海交互作用中隐含信息的方法,并将其应用到沿海城市规划、海港选址、大陆架岛礁地貌环境研究的具体实例中,研究范围从陆到海涵盖整个海陆交互作用带,为海岸海洋社会发展、经济建设及外交权益提供科学基础和决策支持。
通过上述方法体系与应用研究说明,以GIS 为核心建立的多源地理空间信息平台使传统海岸海洋地貌研究的范围、内容及方法都发生了重大变化,但多源数据信息的精确解译和成功应用必须同时具有空间信息学和地貌学专家知识。
关键词:海岸海洋;地貌;地理信息系统;空间分析;三维可视化中图分类号:P714;TP311 文献标识码:A文章编号:025324193(2008)04200632081 引言海岸海洋地处海陆交互过渡带,它包括滨海平原、狭义的海岸带和大陆架三部分,大致相当于晚第四纪海平面波动时期被淹没和露出的范围,这一地区各种动力因素作用频繁,地貌类型多样且变化极为敏感[1]。
由于区位和各种因素的限制,常规地貌调查困难大,耗费多,数据更新缓慢,难以满足海岸海洋科学研究与海岸带经济发展和管理的要求。
因此,应用现代地理空间信息技术获取不同尺度、不同层次的连续、动态的地貌环境信息显得尤其重要。
例如应用遥感技术提供的大范围、准同步、多时相影像信息来快速获取海岸地貌类型和空间分布特征,并可依据不同时相的影像对比研究海岸地貌演变和发育;利用海底声呐技术探测水下深槽、潮流沙脊等海底地貌特征等。
高新探测技术已成为海岸海洋地理信息系统(GIS )的主要数据源[2-4]。
从20世纪80年代起国内外科学家开始探索利用RS/GIS 技术来提取海岸带地貌特征和解译它的理论和方法,并且成功地进行了河口三角洲、海岸滩涂、 湖沙坝、珊瑚礁等地貌类型的监测和制图[5-9]。
20世纪在90年代利用GIS 技术研究海岸地貌进入了新的阶段,这一时期海岸科学家注意到GIS 技术在海洋和陆地应用中的差别,提出了海岸带本身的地形数学模型,如Li et al.[10]提出了海底地形概念数据模型;Hatcher [11]提出专业的海洋网格系统,并把它应用到美国的纳拉甘西特(Narragansett )湾海岸带地质数据的处理和制图;近年来利用GIS 技术研究海岸海洋地貌向着更高层次的三维可视化、虚拟现实和复杂地形数据建模方面发展[12-13],应用GIS 技术集成多源数据建立从陆地到海洋的综合地理信息平台,研究海岸带地貌空间分布、演变机理,为海岸带开发、管理和规划提供决策支持[14]。
2 地理信息系统在海岸海洋地貌研究中的方法和技术 应用地理信息系统研究海岸海洋地貌的总体技术路线主要是利用遥感(RS)、空间定位(GPS)和海底声呐等多种地球空间信息技术来获取海岸海洋地貌空间分布特征,然后通过直接读取和数据库录入的方式导入GIS软件下统一管理,建立综合信息共享平台,应用GIS技术特有的空间关系理论和分析功能对地貌特征、演变发育进行综合分析,进而为沿海地区的资源、环境和社会经济发展服务,其中GIS 技术是整个系统的核心。
211 数据获取现代海岸海洋数据获取的重要途径是建立从天空到陆地再到水下的四维立体观测网,包括海底观测、岸基监测、航测、卫星遥感四个部分,其中海底观测方法和仪器众多,主要有多波束、旁侧声呐、浅地层剖面、底质取样、钻探取样等,这些数据和资料是认识海底地貌环境特征的基础;岸基监测包括雷达遥感、各级海洋水文监测站等;航测目前广泛使用的LiDAR———航空激光扫描和探测系统,它由传感器发射和接受激光脉冲的方法来迅速获取地球高程数据,在海岸海洋监测方面主要应用在海岸城市三维信息获取、海岸湿地和滩涂资源调查等;卫星遥感是海岸海洋地貌研究的主要数据来源之一,当前在轨运行的涉海卫星约有30多颗,空间分辨率已达到米级、厘米级,主要包括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,“资源一号”及MODIS卫星等数据[15],借助卫星遥感提供的大范围、准同步、多时相的信息可快速获取河口三角洲、海岸平原、海岸滩涂、贝壳堤、海滨沙丘、沙坝- 湖、红树林、珊瑚礁等海岸地貌类型和分布,间接获取海底地形,了解和监测海岸悬浮泥沙、海流、水温、海冰和海水污染的空间分布和特征,为海岸带资源调查提供可靠的信息源保障。
212 数据处理从不同数据源获取的海岸海洋地貌数据包括矢量和栅格数据两类,处理和组织这些数据的方式各不相同,影像数据重点在于预处理,如噪声去除、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。
21211 遥感数据预处理遥感数据预处理主要包括波段选择、几何校正、图像增强等前期的影像处理工作。
遥感图像预处理工作是遥感地物分析重要的一环,它直接影响到后期图像的解译判读的准确性和图像分类的精度。
(1)波段选择:遥感图像中的每个波段都有其特定的用途,如陆地卫星影像第3,4波段对地表植被比较敏感,可用来计算归一化植被指数(NDV I),一般在研究前应做定性判断,明确要求,选取合适的波段或波段组合。
(2)几何校正:几何校正的目的是要校正因系统及非系统性因素引起的图像变形,从而使之实现与标准图像或地图的几何整合。
一般在大比例尺地形图和遥感图像上对应选取地面控制点(gro und cont rol position,GCP),要保证选取的GCP有一定数量且要均匀分布于整个区域内,具有明显的定位识别标志。
几何校正的过程包括了对图像的重采样,重采样常用的的方法有最近邻法、双线性内差法和三次卷积内差法[16]。
(3)图像增强:图像增强包括光学图像增强和数字图像增强。
光学图像增强的主要方法有反差调整、比值图像、边缘增强、专题抽取等;数字图像增强技术包括分段线性函数法、直方图变换法、影像空间滤波法等[16]。
21212 GIS数据标准化和数据库建设海岸海洋地学综合调查数据具有多源、多维、多学科和格式复杂的特点,把不同来源的数据录入到基础地理数据库必须做好以下的前期工作。
(1)数据标准化、规范化设计:海岸海洋地学综合调查数据包括遥感影像、地形图、海图、实测数据、各种影像、照片、文档等,在把它们录入到GIS数据库前首要的是对它们进行数据标准化、规范化设计。
(2)统一地理参考框架:在基础地理底图的基础上建立统一的地理参考框架,将具有空间特性的所有数据经过空间配准、统一坐标后录入到GIS数据库,使之便于存储管理和数据分析。
(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、属性数据等标准格式,利用数据转换工具把所有数据转换成标准格式再录入数据库。
213 数据分析21311 GIS空间分析方法空间数据分析是GIS技术的最主要功能,在海46海洋学报 30卷洋地学研究领域中常用的空间分析技术有数据插值、叠加分析、等值线生成、缓冲区分析以及专题特征要素的融合。
数据插值:在海岸带地区采集数据很困难且环境变化快,在一定的时空限定下数据量往往不能满足研究所需,必须通过GIS地学统计分析模块(geostatisti2 cal analyst)来选择相应的插值函数,根据相邻样点的空间相似性原理来拟合未知地段的数据。
空间叠置分析:叠置分析是进行时间序列变化研究的重要手段。
研究海岸冲淤变化时,将不同时期的等深线配准到同一坐标体系下,运用GIS技术可进行岸线变化和变化速率的计算。
如果对海底高程模型(DEM)叠加进行图形运算,那么就可以得到不同时段内地形冲淤的变化量,可用它来研究近岸海港工程,如海底及航道稳定性调查、港口疏浚等。
21312 数字地形建模方法海岸海洋数字地形模型包括陆上数字高程模型及水下数字海底模型,其原理一样,只是数字海底模型的水深点为负值,它表示水下的空间位置。
建立地形模型有网格和三角网(TIN)两种:网格是用规则的空间网格表示表面,网格中间任何一点的值可以通过插值进行估计;TIN是用相邻的、互不重叠的三角面来拟合表面。
由于水下大部分区域较为平坦,网格模型可以满足空间分辨率要求,且模型简单,但在模拟复杂的地形表面,如潮流沙脊、水下深槽等地貌时,TIN模型比网格模型更具优势[17]。
21313 基于GIS/RS的海岸地貌信息提取基于GIS/RS技术支持下的海岸地貌信息提取方法需综合利用图像光谱信息、空间特征、色调差异、实际调查资料和相应地学背景知识。
在海岸带地区不同地貌在遥感影像上都具有各自可辨的地物形状特征、纹理特征、色调差异等,如平原海岸的盐田和网箱养殖、潮滩地貌的潮水沟和波痕、基岩海岸的沙嘴和沙坝等都具有明显的地物形状特征和纹理特征。
在分析海岸带断裂构造信息时,常使用陆地卫星多波段影像,对于较大的范围根据断裂带形成的线状或带状色调界面和断裂带两侧的色调差异,对比色调带的宽度来推断海岸断裂的走向和规模。
在构建的海岸地形模型上应用GIS空间分析功能可提取地貌的空间形态因子,如高程、水深、长度和面积等形态数据,海岸地形的坡度、坡向等。
214 数据表达对地形的描述、表达及分析历来是地球系统科学关注的焦点。
由于地表下垫面环境复杂,用三维建模方法很难达到地貌模拟的要求,一般将影像数据作为二维纹理与地形模型融合来进行海岸海洋虚拟地貌表达。
对陆地使用高分辨率遥感影像,对海底用各种声呐影像作为纹理数据,这两种数据都具有空间地理坐标,只需进行相应的配准,将遥感或声呐数据映射到地形模型上,需注意由于海底地形相对平坦,为能够达到立体突出的视觉感观效果,一般对水深模型数据进行放大处理,将垂直比例适当放大,使地形起伏变化较易判读。