海岸带遥感08
基于Landsat_8遥感数据的森林火灾过火面积估算——以贵州毕节市赫章县“3·18”火灾为例
第49卷第1期 林 业 调 查 规 划Vol.49 No.1 doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.033基于Landsat8遥感数据的森林火灾过火面积估算———以贵州毕节市赫章县“3·18”火灾为例董奎1,董平2,陈兰3(1.毕节市天然林资源保护中心,贵州毕节551700;2.四川山海图农林科技有限公司,四川成都610081;3.毕节市林业调查规划设计院,贵州毕节551700)摘要:以贵州省毕节市赫章县2021年3月18日较大森林火灾为例,利用火灾前后Landsat8遥感数据及ENVI遥感数据处理分析软件,通过图像预处理、计算归一化植被指数和燃烧面积指数等方法,提取森林火灾过火区域,计算过火面积。
结果表明,利用Landsat8数据能够较好地提取森林火灾过火区域,过火面积估算准确率达96.2%。
关键词:Landsat8遥感数据;森林火灾;过火面积;归一化植被指数;燃烧面积指数中图分类号:S762.31;S711.8 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2024)01-0187-05引文格式:董奎,董平,陈兰.基于Landsat8遥感数据的森林火灾过火面积估算———以贵州毕节市赫章县“3·18”火灾为例[J].林业调查规划,2024,49(1):187-191.doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.033 DONG Kui,DONG Ping,CHEN Lan.Estimation of Forest Fire Burned Area Based on Landsat8Remote Sensing Data———A Case Study of“3·18”Forest Fire in Hezhang County,Bjjie City,Guizhou Province[J].Forest Inventory and Planning, 2024,49(1):187-191.doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.033Estimation of Forest Fire Burned Area Based on Landsat8Remote Sensing Data ———A Case Study of“3·18”Forest Fire in Hezhang County,Bjjie City,Guizhou ProvinceDONG Kui1,DONG Ping2,CHEN Lan3(1.Bijie Center of Natural Forest Resources Protection,Bijie,Guizhou551700,China;2.Sichuan Shanhaitu Agriculture and Forestry Technology Co.,Ltd.,Chengdu610081,China;3.Bijie Institute of Forestry Inventory and Planning,Bijie,Guizhou551700,China)Abstract:Taking the forest fire in Hezhang County,Bijie City,Guizhou Province on March18,2021as an example,this paper used Landsat8remote sensing data,and remote sensing data processing and anal⁃ysis software(ENVI),to extract and calculate the burned area based on image preprocessing,calculation of normalized vegetation index and burned area index.The results showed that the burned area of forest fire could be extracted well by using Landsat8data,and the accuracy of burned area was96.2%.Key words:Landsat8remote sensing data;forest fire;burned area;normalized vegetation index;burn⁃ed area index收稿日期:2022-08-23.第一作者:董奎(1990-),男,贵州织金人,工程师.主要从事林业调查规划工作.Email:296940506@责任作者:陈兰(1998-),女,贵州安顺人,硕士研究生.主要从事林业调查工作. 森林资源是陆地生态系统的重要组成部分,对全球和区域生态环境及地理气候有着重要意义。
遥感影像的海岸线自动提取方法研究进展
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。
遥感影像在海岸线变化监测中的应用
遥感影像在海岸线变化监测中的应用在当今社会，随着科技的不断发展，我们对于地球的认知和监测手段也日益丰富和精确。
其中，遥感影像技术在海岸线变化监测方面发挥着至关重要的作用。
海岸线作为海陆相互作用的交界地带，其变化不仅反映了自然环境的演变，还与人类的活动密切相关。
例如，海平面上升、海岸侵蚀、港口建设、围海造陆等都会导致海岸线的位置和形态发生改变。
而准确及时地监测这些变化，对于海洋资源管理、环境保护、灾害预防以及城市规划等领域都具有重要意义。
遥感影像技术具有大范围、高频率、多时相、多分辨率等特点，能够为海岸线变化监测提供丰富而全面的信息。
首先，它可以覆盖广阔的区域，一次成像就能获取大片海岸线的情况，大大提高了监测效率。
其次，通过不同时间获取的遥感影像，能够对海岸线的变化进行长期跟踪和分析。
再者，不同分辨率的遥感影像能够满足从宏观到微观的各种监测需求。
在实际应用中，常用的遥感影像数据源包括卫星影像和航空影像。
卫星影像如 Landsat 系列、Sentinel 系列等，具有覆盖范围广、重访周期短的优势，适合进行大范围、长时间尺度的海岸线变化监测。
而航空影像则具有更高的空间分辨率，可以更清晰地捕捉到海岸线的细节特征，常用于局部重点区域的高精度监测。
为了从遥感影像中提取海岸线信息，需要运用一系列的图像处理和分析方法。
常见的方法有目视解译和计算机自动提取。
目视解译是指专业人员通过对影像的色彩、纹理、形状等特征进行观察和判断，手动勾画出海岸线的位置。
这种方法准确性较高，但效率相对较低，适用于小范围或复杂情况的海岸线提取。
计算机自动提取则是利用图像处理算法和模式识别技术，对影像进行自动分析和处理，提取出海岸线。
常用的算法包括边缘检测、阈值分割、面向对象分类等。
虽然计算机自动提取效率高，但在复杂场景下可能存在一定的误差，需要结合目视解译进行修正。
在海岸线变化监测中，除了提取不同时期的海岸线位置外，还需要对其进行定量分析和评估。
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
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。
海岸线变迁监测中的遥感测绘方法
海岸线变迁监测中的遥感测绘方法海岸线是陆地和海洋的交界线，是地球表面最活跃和变化最频繁的地区之一。
海岸线的变迁对于生态环境、经济发展和人类居住有着重要的影响。
因此，监测海岸线的变迁是一项十分重要的工作。
遥感测绘方法在海岸线变迁监测中发挥着关键作用。
遥感测绘方法是利用卫星、航空器和无人机等遥感平台获取地表信息的一种技术手段。
在海岸线变迁监测中，遥感测绘方法可以通过获取海岸线的卫星影像和地形数据，并结合地理信息系统（GIS）进行分析，实现对海岸线变迁的精确监测。
首先，卫星影像是海岸线变迁监测的重要数据来源。
由于卫星的全球覆盖能力和高分辨率成像能力，可以提供大范围、高精度的地表影像。
通过对不同时间段的卫星影像进行比对分析，可以观察到海岸线的变化情况。
例如，利用多时相的高分辨率卫星影像，可以观测到海岸线的侵蚀和退缩现象，评估海岸线的稳定性。
其次，地形数据对于海岸线变迁监测也起到了关键作用。
地形数据包括数字高程模型（DEM）、层析成像和激光雷达测量等。
这些数据能够提供海岸线及其周边地区的地形信息，如海岸线的高度、斜坡和地势起伏等。
通过与卫星影像结合，可以更准确地分析海岸线的变迁情况。
例如，利用激光雷达测量技术，可以获取高密度的地形数据，从而对海岸线的变迁进行精细的量化和分析。
此外，地理信息系统（GIS）的应用也为海岸线变迁监测提供了强大的支持。
GIS将遥感数据、地形数据和相关地理信息进行整合和分析，实现对海岸线变迁的空间分析和模拟。
通过建立合适的数据模型和分析算法，可以预测未来海岸线的变化趋势，并为海岸线规划和管理提供科学依据。
例如，通过GIS技术可以模拟不同因素对海岸线变迁的影响，如海平面上升、人类活动和自然因素等，为决策者提供合理的海岸线变迁管理方案。
在海岸线变迁监测中，遥感测绘方法还能够提供一些其他的信息。
例如，海洋环境监测可以通过遥感技术获取海洋水质、悬浮物浓度和海洋生态信息，为海岸线变迁的原因分析提供依据。
基于高分遥感数据的海岸带沙滩情况遥感识别研究
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
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。
遥感技术在海岸线变化监测中的应用
工业园区管理办法工业园区管理办法第一章总则第一条为了加强对工业园区的管理，促进园区经济的健康发展，提高园区环境质量和资源利用效率，制定本管理办法。
第二条工业园区在本办法中是指以工业经济为主体，并以集约利用土地和空间为基本特征，集中发展现代高科技、高附加值和环保型产业的园区。
第三条工业园区应当遵循节约资源、保护环境、不断提高经济效益的原则，积极探索工业发展新模式，形成新的经济增长点。
第四条工业园区应当根据行业特点和地域资源，制定相应的规划和管理条例，健全园区管理体系，提高管理水平和服务水平。
第二章规划建设第五条工业园区应当按照国家和地方政策，结合区域产业发展特点和市场需求，确定园区的定位和总体规划，制定项目建设方案和年度实施计划。
第六条工业园区的规划设计应当体现节约资源、保护环境、低碳经济的理念，注重经济效益、社会效益和环境效益的统一，落实园区面积、绿化率、建筑密度等指标和要求。
第七条工业园区项目建设应当遵循经济可行性、环境适应性、社会受益性的原则，积极引进高新技术、节能环保技术和资源综合利用技术，优化工业结构和空间布局。
第八条工业园区建设项目应当经过环境影响评价、安全评估、能源审查等程序，确保规划设计和建设方案符合国家和地方相关标准和规定。
第三章管理机构第九条工业园区应当设立企业管委会或管理委员会，提供综合服务和管理保障，组织实施园区规划建设和产业发展，协调解决有关问题和纠纷。
第十条企业管委会或管理委员会的职责包括：（一）制定园区管理规章制度和管理办法，维护园区规则和秩序；（二）协调解决园区企业之间的问题和矛盾；（三）组织实施园区建设和改造；（四）认真做好对园区企业的服务工作。
第十一条园区企业必须遵守国家和地方的法律、法规和政策，遵循国际通行的商业惯例，竭诚履行企业社会责任，在园区内保持公平竞争，共同发展。
第十二条工业园区应当制定相应的环境保护措施，建立环境监测体系，监测园区环境质量，定期发布环境监测报告，同时开展环保教育宣传。
如何进行海岸带地形测绘工作
如何进行海岸带地形测绘工作海岸带地形测绘是一项关键的工作，它对于海岸带的规划、环境保护和资源利用具有重要的指导作用。
本文将探讨如何进行海岸带地形测绘工作，包括测量方法、技术设备和数据处理等方面。
一、测量方法海岸带地形测绘是指对沿海地区的地形特征进行测量和记录的工作。
在进行测量之前，需要确定测量的范围和目的。
常用的测量方法包括现场测绘和遥感测绘。
1. 现场测绘现场测绘是指在实地进行测量的方法。
这种方法需要使用测量仪器，如全站仪、水准仪和GPS等。
在测量之前，需要设置测量基准，确定测量的控制点。
然后，在控制点上进行水准测量和导线测量，获取地形数据。
现场测绘的优点是测量精度较高，但是工作量大，耗时长。
2. 遥感测绘遥感测绘是指通过卫星、航空器等遥感平台获取地形数据的方法。
这种方法可以快速获取大范围的地形数据，并且能够获取全景和立体的地形图像。
遥感测绘的优点是工作效率高，覆盖范围广，但是测量精度相对较低。
二、技术设备为了进行海岸带地形测绘工作，需要使用一系列的技术设备。
下面简要介绍几种常用的设备。
1. 全站仪全站仪是一种测量仪器，可以同时进行水平角度、垂直角度和斜距的测量。
它具有高精度和高稳定性的特点，可以在不同地形条件下进行测量。
使用全站仪进行测量时，需要设置测量点和测量线，然后通过观测和记录数据，得到地形图。
2. GPS全球定位系统（GPS）是一种卫星导航系统，可以用来定位和测量地形。
通过接收卫星信号，GPS可以提供高精度的位置和高程信息。
在海岸带地形测绘中，GPS可以用来获取控制点的坐标和海拔，为测量提供参考。
3. 遥感平台遥感平台包括卫星、航空器和无人机等。
它们可以携带遥感传感器，通过观测和记录地表的电磁波辐射，获取地形和地貌等信息。
这些传感器可以获取多光谱和高分辨率的图像数据，为海岸带地形测绘提供重要的数据源。
三、数据处理海岸带地形测绘的数据处理包括数据的整理、编辑和分析等步骤。
下面介绍几种常用的数据处理方法。
海岸带遥感01
海岸带
海岸带卫星影像图
（二）、海岸带类型
根据海岸带动态：堆积性海岸、侵蚀性海岸； 根据地质构造：上升海岸和下降海岸； 根据海岸组成物质的性质：淤泥质海岸、基岩港湾海岸、 砾石海岸、砂质海岸、珊瑚礁海岸、 红树林海岸和河口。
基岩港湾海岸
砾质海岸
淤泥质海岸
砂质海岸
（三）、海岸带分区
从海岸带自然生态系统：向陆方向上界为潮波、潮流盐水和半 咸水影响的地区，海域的狭义部分为近岸浅水地区，广义部分可 扩展至整个大陆架。
海岸特征水位参数分级图
海滨湿地分类表
类别
亚类
类别
亚类
1. 潮滩
（1）广泛分布于淤泥质 海岸
1. 水体 1.1 海洋/河口
潮间带湿地
（2）渤海与北黄海的潮
滩，由岸向海分高潮滩带、
中潮滩带和低潮滩带
近岸浅水水域
1.2 河流
（3）南黄海的潮滩，宽 度大，坡度小，滩面植被 较多
（4）东海与南海的潮滩， 按其分布可分为隐蔽型潮 滩、开敞型港湾潮滩和河 口潮滩
陆架海边 缘
平平 均均界
领海边界
最低 低潮线
潮汐影响达及的 海洋灾害影响的
陆地范围
陆域上界
省、州及国家法定界线
陆架范围
海岸带划界－自然界限与法定界限
五、海岸带遥感应用分类系统和技术流程
1、海岸带遥感应用分类系统 （1）按海岸带分带范围和利用状况进行分类 （2）按专题信息进行分类 （3）按传感器类型进行分类
西班牙 斯里兰卡
最高潮位或风暴潮以 上500m
平均高潮位以上300m
12n mile领海范围 平均低潮位以下2km
斯里兰卡海洋管理范围 巴西海洋管理范围
基于遥感影像的南通市海岸带变迁分析
基于遥感影像的南通市海岸带变迁分析周建波;张云涛;殷飞【摘要】基于GIS、RS技术,提取了南通市1986-2016年的6期海岸线,从海岸线的类型分布、长度消长、空间变迁、分形维数等多个角度,对南通市海岸带变迁进行分析.结果表明,近30年来,南通市海岸线变化显著,长度累计增长67.78 km,岸线类型主要是自然岸线向人工岸线转化;南通市海岸带主要以向海扩张为主,陆地面积增长约637.2377 km2,海岸带地貌类型转变明显,主要表现为大面积滩涂转变为盐田、养殖池和建筑用地.使用网格法计算了南通市各时期海岸线的分形维数.总体来看,分形维数保持缓慢增大趋势,2006年以后开始显著增加,说明海岸线趋于复杂,大规模的近海工程建设是分形维数变化的主要因素.基于分析结果认为,人类的近海活动是造成南通市海岸带变迁的最主要的驱动力因素.【期刊名称】《现代测绘》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】遥感影像;海岸线;岸线变迁【作者】周建波;张云涛;殷飞【作者单位】靖江市国土资源局,江苏靖江 214500;江苏省地质测绘院,江苏南京211102;江苏省地质测绘院,江苏南京 211102【正文语种】中文【中图分类】TP751;P208.20 引言近年来,随着沿海地区环境变化和人类活动的影响,海岸带变迁剧烈。
海岸线是陆地和海洋的分界线。
中华人民共和国国家标准《中国海图图示》(GB/T 5791-93)给自然海岸线的定义是“研究区多年平均大潮高潮时水路分界的痕迹线”[1]。
海岸线具有独特的地理形态,是海岸带最直接的表现形式。
研究海岸线的动态变化特征,实现准确、高效的海岸线动态变化监测,对沿海地区的经济发展和海洋资源的可持续开发利用具有重要意义。
基于遥感影像,海岸带进行变迁研究,国内外学者已有许多成功先例。
孙晓宇等[2]以中国渤海湾为研究区域,通过统计渤海湾海岸线长度变化、空间面积变化等,分析了研究区海岸带的时空变迁特征,该方法弥补了海岸带变迁研究过程中的时效性差、时间分辨率低的缺陷。
平衡剖面模式下海岸线遥感提取中不同潮位校正方法对比研究
doi: 10.11978/2023009 平衡剖面模式下海岸线遥感提取中不同潮位校正方法对比研究*巫统仁1, 2, 刘培2, 3, 于吉涛2, 3, 文婷婷1, 21. 河南理工大学, 河南焦作 454003;2. 海南省海洋与渔业科学院, 海南海口 571126;3. 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院, 海南三亚 572025摘要: 潮位校正是海岸线提取的重要步骤。
针对当前基于遥感的海岸线提取多以瞬时水边线为主, 潮位校正方法多样且精度低等问题, 本文在分析平衡剖面模式的基础上, 引入改进的Bodge平衡剖面潮位校正的高分辨率遥感海岸线潮位校正新方法, 并对常见潮位校正方法作对比分析。
选取广东省典型砂质岸滩海门湾和平海湾, 协同归一化水体指数、大津算法、数学形态学、边缘检测算子, 实现瞬时水边线的快速、自动化提取, 然后利用不同潮位校正方法获取真实岸线数据, 最后结合RTK(real-time kinematic)实测点位数据对基于平衡剖面模型的潮位校正、拟合线性潮位校正以及传统潮位校正方法提取结果进行对比分析。
研究表明: (1)基于平衡剖面模式的潮位校正方法精度优于拟合线性潮位校正方法和传统潮位校正方法。
(2)在同属基于平衡剖面模式的潮位校正方法中, 基于改进的Bodge平衡剖面模式的潮位校正方法相比较于Bruun-Dean平衡剖面模式潮位校正方法精度更高; 基于参考岸线数据, 利用断面法验证了所提取的岸线精度达到2m。
研究结果可为海岸线精确提取和海岸规划提供参考案例和决策依据。
关键词: Bodge平衡剖面模式; 潮位校正; 海岸线提取; 高分影像中图分类号: P715.7 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2023)06-0052-11Comparative study on different tide level correction methods in remote sensing extraction of coastline under balanced profile model*WU Tongren1, 2, LIU Pei2, 3, YU Jitao2, 3, WEN Tingting1, 21. Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China;2. Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences, Haikou 571126, China;3. Yazhou Bay Innovation Institute, Hainan Tropical Ocean University, Sanya 572025, ChinaAbstract: Tide level correction is an important step in coastline extraction. Regarding to the current problems of remote sensing based coastline extraction, such as the predominance of instantaneous water boundary line, the diversity of tidal level correction methods, and low accuracy, this paper introduces a new high-resolution remote sensing coastline tidal level correction method based on the improved Bodge balanced profile tidal level correction, and makes a comparative analysis of common tidal level correction收稿日期：2023-01-24; 修订日期：2023-03-23。
龙口市20年间海岸带变化的遥感监测
但 是 如何 从 海水 中提取 低 潮 线信 息 仍 然是 一 个 难
题 本文 以多 源数 字遥感 图像 为数 据 源 ． 面 以下 水 部 分运用 水深遥 感 理论 为指 导 ． 海水 深度 与影 像 对 灰 度进行 相关 回归 分析 ，通过 建立 遥感 水深 模 型 ． 反 演 水深 ．再结 合 一定 潮 汐 资料 实 现低 潮线 的提 取： 水面 以上部 分则 采用人 机 交互 目视 解译 技术 提 取 海岸带 信息 ． 在此 基础上 对 不 同时期 的海 岸带 进
同年 代 的海 岸线 、 潮 线 和低 潮 线 。通 过 与 基 准线 和 人 为 因 素 的 对 比 分析 ． 高 研究 海岸 带 的时 空 变 化 规律 ． 影 响 海 及
岸 带 时 空变 化的 主 导 因素 。研 究结 果 表 明 ， 口市 海岸 带 总体 变 化 趋 势 是 ： 人 Ｔ海 岸 外 ． 岸带 趋 于 向 陆 地移 动 ． 龙 除 海
１１ ｍ． 均高 潮 为 １ ４ 平 均低 潮 为 ０３ ｍ． 均 ． ７ 平 ． ｍ． ４ ．８ 平 潮差 １ ６ 沿 岸海流 变化特 征 ： 浪的波 射线分 布 ． ｍ。 ０ 波
与风 向颇 为一 致 ， 有 明显 的季 节性 冬 季 ． 具 东北 向
浪 占优势 ． 常浪向为 Ｎ 夏季 ． 向浪 占优势 ， 浪 Ｅ． 南 常 向为 Ｓ Ｅ． 年 以 ｓ Ｓ 全 Ｅ向浪 出现 频率 最高 ． 高一 般 浪
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第 ９卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ４月
地 球 信 息 科 学
《海岸带遥感》知识点修正版
《海岸带遥感》知识点一、名词解释海岸带(coastal zone)：指陆地与海洋相互作用的交接地带，是海岸线向陆、海两侧扩展到一定宽度的带状区域。
包括：沿岸陆地（潮上带）、潮间带和水下岸坡（潮下带）。
遥感（Remote Sensing）：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。
狭义的遥感则是指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的性质特征及其变化的综合性探测技术。
遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台，常见的有气球、飞机、人造地球卫星和载人航天器。
监督分类：指根据已知样本区的类别信息对非样本区的数据进行分类的方法。
其基本思想是：根据已知样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和判别准则，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。
非监督分类指事先不对分类过程施加任何先验知识，仅凭遥感地物影像的光谱特征的分布规律进行分类，即按自然聚类的特性进行“盲目”分类。
大气窗口：指受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段。
由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，各波段的透射率也各不相同。
电磁波谱：按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表。
电磁波波长从短到长依次为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。
微波遥感：指通过传感器获取由目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理后来认识地物的技术。
绝对黑体：指对于任何波长的电磁辐射都全部吸收（即吸收系数恒等于1）的物体。
黑色的烟煤，因其吸收系数接近99%，被认为是最接近绝对黑体的自然物质。
恒星和太阳的辐射也被看作是接近黑体辐射的辐射源地物的反射波谱：指地物反射率随波长的变化规律。
同一物体的波谱曲线反映出不同波段的不同反射率，将此与遥感器接收的对应波段的辐射数据相对照，可得到遥感数据与对应地物的识别规律。
卫星遥感技术在海岸带监测中的应用
卫星遥感技术在海岸带监测中的应用近年来，海岸带的监测变得越来越重要。
这是因为海岸带是海洋和陆地之间的过渡区域，承载着诸多重要的生态、环境和经济功能。
同时，海岸带还面临着洪涝、风暴潮、海平面上升等多种自然灾害的威胁。
因此，对于海岸带的监测和管理显得尤为重要。
而卫星遥感技术作为一种高效、经济的监测手段，正逐渐成为海岸带监测的主要工具。
一、卫星遥感技术的基本原理卫星遥感技术是指通过卫星对地球表面进行观测，获取地理信息的一种技术。
卫星遥感主要包括遥感平台、遥感传感器和数据处理系统三部分。
遥感平台一般是由卫星或者无人机组成。
遥感传感器则负责获取地球表面的信息，将所获取的信息转化为电磁波信号，并发送给卫星。
数据处理系统则是对传感器获取的信息进行处理和分析，并得出结论的重要部件。
二、卫星遥感技术在海岸带监测中的应用1.海岸带植被覆盖度的监测海岸带植被覆盖度的监测对于海岸带的生态恢复和保护至关重要。
而卫星遥感技术可以通过遥感传感器获取海岸带植被的信息，包括植被类型、覆盖率等，并通过数据处理系统提取出所需要的信息。
同时，卫星遥感技术还能够动态监测植被的变化情况，帮助相关部门及时制定植被保护措施。
2.海岸带土地利用的监测海岸带是人类活动和自然过程相互影响的区域，而土地利用是海岸带管理的重要方面。
卫星遥感技术可以在海岸带进行土地利用的监测，包括海岸带的开发利用、海洋渔业、海岛居民点等。
这样可以及时发现非法开发、占用等违规情况，并有针对性地采取相应的管理措施。
3.海岸带的水体环境监测海岸带水体环境的监测是海岸带管理的必要组成部分，而卫星遥感技术可以通过传感器获取海水质量数据，比如水色、水温、盐度等关键数据。
同时，卫星遥感技术还可以发现水体污染源和污染物的扩散变化，保障海岸带水体环境的安全性。
4.海岸带变化监测海岸带具有极高的动态性和变化性，而这些变化可能会对社会经济、生态环境产生重要的影响。
卫星遥感技术可以通过对海岸带动态变化的监测和分析，及时掌握海岸带景观演变、海洋侵蚀、沙丘迁移等变化情况，并对这些变化的趋势和影响进行预测和评估，为海岸带的管理提供科学的依据。
基于遥感数据的海岸地形测量方法研究
基于遥感数据的海岸地形测量方法研究引言：海岸地形的测量对于海洋科学、海洋工程和海岸管理至关重要。
传统的海岸地形测量方法需要耗费大量的时间和人力，并且在大范围的海岸地区无法提供全面的测量精度。
随着遥感技术的快速发展，基于遥感数据的海岸地形测量方法成为研究的热点之一。
本文将介绍基于遥感数据的海岸地形测量方法的研究现状，并探讨了未来的发展方向。
遥感数据在海岸地形测量中的应用：遥感数据是通过卫星、飞机等遥感平台获取的地球表面信息的数据。
它具有广覆盖、高分辨率和多波段的特点，为海岸地形测量提供了丰富的信息源。
遥感数据可以通过多光谱、高光谱和雷达等不同传感器获取，可以获得地表高程、地表类型和海岸线位置等关键参数。
基于遥感数据的海岸地形测量方法广泛应用于海岸变化监测、泥砂输运研究和海洋灾害预警等领域。
基于遥感数据的海岸地形测量方法研究现状：1. 数字高程模型（DEM）方法：基于遥感数据的DEM方法是一种常用的海岸地形测量方法。
它基于激光雷达（LIDAR）或光学传感器获取的高分辨率图像计算出地表的高程信息。
DEM方法能够提供准确的地表高程数据，用于测量海岸线位置、测算岸段的坡度和坡度变化等参数。
然而，DEM方法需要耗费大量的计算资源和时间，对设备和技术要求较高，对于大范围的海岸地区应用有一定的局限性。
2. SAR图像解析方法：合成孔径雷达（SAR）图像解析方法是基于遥感数据的另一种海岸地形测量方法。
SAR可以穿透云层和雾霾，并且在夜间或不同天气条件下都可以获取高质量的图像数据。
通过解析SAR图像，可以提取海岸线位置、波浪高度和海浪运动方向等信息。
SAR图像解析方法能够实现实时和连续的海岸地形测量，对于海洋灾害预警和航海安全具有重要意义。
3. 光学影像处理方法：光学影像处理方法是基于遥感数据的另一种海岸地形测量方法。
通过对光学影像进行图像配准和变形分析，可以提取海岸线位置和测量岸段的形态特征。
光学影像处理方法具有数据获取成本低、处理效率高的优势，适用于大范围海岸地区的测量需求。
基于遥感影像的大连海岸带分类体系
•引言•基于遥感的海岸带分类基础•大连海岸带分类实践目录•分类结果评价与优化建议•结论与展望研究背景与意义大连海岸带面临严重的生态和环境问题，如海岸侵蚀、土地盐碱化、污染等。
通过遥感影像分类，可以实现对大连海岸带资源的精细化管理和环境监测。
遥感技术的快速发展为海岸带资源调查和环境监测提供了有效手段。
研究内容与方法通过精度评估和对比分析，验证分类体系的可靠性和精度。
1遥感影像的获取与处理23利用卫星或航空遥感技术获取海岸带的高分辨率影像。
遥感影像获取进行辐射定标、大气校正、图像增强等步骤，提高影像质量。
影像预处理根据地物特征，将影像划分为不同的类别。
图像分类海岸带分类体系构建分类特征提取与识别特征提取从遥感影像中提取地物特征，包括颜色、纹理、形状等。
特征选择选择具有代表性的特征，去除冗余和无效的特征。
分类器选择选择适合的分类器，如支持向量机、随机森林等，对提取的特征进行分类识别。
大连海岸带地理信息收集收集大连海岸带的地理信息，包括海岸线位置、水深、潮汐、风浪等数据。
收集相关地图和地理信息资料，如地形图、卫星遥感影像等。
通过实地考察和测量，获取海岸带的关键信息，如地形变化、污染情况等。
遥感影像处理与特征提取分类体系应用与结果分析对分类结果进行分析，包括精度评估、结果展示等。
将分类模型应用于遥感影像，对大连海岸带进行分类。
根据分类结果，提出针对大连海岸带的保护和管理建议。
利用混淆矩阵、精度指标等对分类结果进行直接评价，以评估分类结果的准确性。
直接评价通过比较分类结果与实际土地覆盖类型间接评价利用空间分析方法，对分类结果进行空间分析010203分类结果精度评价ABCD增加训练样本采用集成学习考虑地物特征调整分类器参数分类体系优化建议进一步研究遥感影像的预处理方法，以提高遥感影像的质量和清晰度，为后续分类提供更好的基遥感影像预处理将海岸带分类与生态保护、可持续发展相结合，研究如何在保护生态环境的前提下实现海岸带的生态保护与可持续发展多源数据融合深度学习应用未来研究方向探讨研究结论总结遥感影像分类技术可以有效地应用于大连海岸带的生态环境监测和分类。
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礁坪
峰形礁
沙岛
溶蚀沟
砾堤(礁堤) 涌浪带
潟湖 礁坡
珊瑚环礁地貌剖面图
珊瑚岛礁的地貌类型及其描述
类 型 描 述
沙岛
已经成陆，岸线基本稳定，高程在平均高潮位以上，风暴潮及巨浪可以淹 没，岛上已生长天然植被。 成形的珊瑚沙滩，其位置和形态受波浪和水流作用经常发生变化，高程位 于平均高潮位附近。 珊瑚礁的主体部分，位于高、低潮位之间，地形平坦，次一级地貌类型由 岸外向高潮线依次为砾堤或碎石礁（ shingle or patch reefs ）；激浪流 沟 槽 （ swash ditches ）； 礁丘 （ reef knolls, reef segment ）；礁塘 （reef pool）和珊瑚沙带（sand zone）。 珊瑚礁斜坡，位于低潮位以下的涌浪作用区 ，地貌单元可划分为礁缘 （reef edge）和礁坡（reef slope）。 淹 没 在 水 下 的 珊 瑚 礁 ， 按 形 态 分 为 暗 滩 （ reef shoal ） 和 峰 形 礁 （pinnacles）两种类型。 珊瑚礁中的封闭和半封闭水域。 可分为潮汐水道（reef channel ）和潮汐浅沟（一端通海的珊瑚礁缺口）。
合研究。
二、原理和方法
珊瑚礁水深地形探测适用的TM和SPOT波段
适用项目 穿透深度 30m 18m 5m 水陆边界 TM 1 TM 2 TM 3 xs-1 xs-2 Landsat TM SPOT
TM 4
TM 7/TM 2 地形结构及礁坪地貌
xs-3
TM 4－TM 1
TM 1/TM 4 各类地层层次 TM 5/TM 1 TM 4/TM 1 TM 5/TM 2
沙洲
礁坪礁坡暗礁 Nhomakorabea潟湖 潮汐通道
2、专题图目
（1）珊瑚岛礁卫星影像图 （2）珊瑚岛礁航空摄影图 （3）珊瑚岛礁地貌类型图 （4）珊瑚岛礁遥感水深反演图 （5）珊瑚岛礁浅水水深分级图 （6）珊瑚岛礁地形剖面图 （7）珊瑚岛礁水下地形坡度图 （8）珊瑚岛礁三维立体图
3、珊瑚礁卫星和航空影像例图及部分成果样图
E 114 °20 ′
E1 1 4 °1 5 ′ 1 0° 长 线 礁 安 乐 礁 东 门 礁 西 门 礁 染 青 沙 洲 龙 虾 礁 扁 参 礁 染 青 东 礁 2 0′ 2 5′ 3 0′ 3 5′ 4 0′ 牛 轭 礁 主 权 礁
北 外 沙 洲 27′
20
0 2
北
5 5′ 景 宏 岛
南 门 礁
17 9 8763 5 (5 ) 4
10 (6) 18
11 16 15
3#
19 12 20 14 (4) # 4 13 5
#
1
#
2 2
#
(1) WILINGILI (2) MALE (3) HULULE (4) KURUMBA (5) MEERUFENFUSHI (6) RASFARI
(3)
(1)
(2)
珊瑚环礁影像
马尔代夫马累环礁略图
马尔代夫马累环礁-1
马尔代夫马累环礁-2
珊瑚岛与珊瑚沙滩
珊瑚环礁分带
斑状礁影像
激浪流冲刷沟槽
潟湖与潮汐通道
E 1 1 4°′ 2 0 E 1 1 4° 3 0 ′
太 平 岛
敦 谦 沙 洲
舶 兰 礁
N 1 0 ° 2 0 ′
0 2
南沙郑和群礁
20
2 0
20
2 0
第八章 珊瑚岛礁浅水水深、地形遥感基本原理与方法
一、应用背景和发展历史 二、原理和方法 三、珊瑚礁遥感图像处理和制图的技术流程 四、珊瑚礁地貌分类与成果例图
一、应用背景和发展历史
珊瑚岛礁是热带海洋独特的生态系统，其地质结构、地形地貌、发育过 程、环境条件、生物群落等均属于特殊的景观类型，在海岸地貌学科领域称 谓“生物海岸”。珊瑚岛礁有复杂的地形和地貌形态，特别是礁坪水浅平坦， 礁坡陡峭险峻，环礁潟湖中暗礁繁多，潮汐通道纵横分布，给常规的水深、 地形和地貌勘测工作带来极大的困难，特别是处于极浅水域的礁坪地区，世 界上见到的大比例尺的珊瑚礁专题图为数甚少。为此，利用卫星遥感和航空 遥感探测技术开展珊瑚岛礁水深、地形和地貌制图具有实际意义和战略意义。 珊瑚礁遥感水深及制图起始于20世纪70年代。20世纪90年代后半期，中 国有关部门对南海南沙群岛某些珊瑚岛礁开展卫星遥感与航空遥感信息的复
理论模型
目视评价和训练区选择
树叉体系
最小距离树 典型方差分析
光谱分级编辑 光谱与空间类别集成 珊瑚岛礁水深、地形分带图 三维地形
人工岛工程环境评价
海洋权益及海上航行安全保障
珊瑚岛礁水深和地形遥感技术流程
四、珊瑚礁地貌分类与成果例图
1、珊瑚礁地貌分类 珊瑚礁分为（成因类型）：岸礁或裙礁（fringing reef）、堡 礁（barrier reef）、堤礁（ridge reef）、环礁（atoll reef）。 珊瑚礁分为（形态类型和动力作用）：沙岛（sand cay）、沙 洲（sand crest）、礁坪（reef flat）、礁坡（reef slope）、暗 礁（patch reef）、潟湖（lagoon）、潮汐通道（reef channel）。
隆环礁（Heron Reef），利用Landsat TM不同波段进行地物目标的分带和分类。
三、珊瑚礁遥感图像处理和制图的技术流程
TM原始数据 波段: 1、2、3、4 大气校正 图像增强 SPOT原始数据 波段: Pan、xs-1、xs-2 基础海图 现场资料 分类图像 算法确定 最小距离混合分类 残差图像 外加训练区 人机交互分类
xs-3－xs-1
xs-1/ xs-3
xs-3/ xs-1
二、原理和方法
1、实验1：1975年美国国防制图局（DMA）、美国国家航空航天局（NASA）、 美国国家海洋大气局（NOAA）发起主办了巴哈马群岛遥感最大穿透深度实验。 试验区设在巴哈马群岛水深约40m的海区，试验时间选择该年10月三个不同太阳 高度角（ 30˚ 、 45˚ 、 60˚ ），在水深 22m 处设置一个固定标进行验证，信息源采用 Landsat-2卫星、MSS4和MSS5低增益和高增益两类数据。实验表明，水深30m范围是 太阳辐射在水体中衰减最明显的区域，假定海底 30 ％发射量稳定不变，则计算得 MSS4和MSS5得衰减系数分别为k1＝0.075/m，k2＝0.325/m，其最大穿透深度的算法 可表示为：
X
ln(Vx Vd ) ln(Vo Vd ) k (1 cose (CE ) )
式中： Vo为浅水信号强度；Vd为深水信号强度；Vx为已知水深处像元的反射 值；E为太阳光穿透水体的入射角；C为光速； k为平均衰减系数；X为所求水深 3、实验3：1994年，W. Ahmad和D. T. Neil对澳大利亚东北部大堡礁中的赫
南 子 岛
华 礁 5 0′
漳 溪 礁 屈 原 礁 鬼 喊 礁 琼 礁 南沙九章群礁
25′
南沙双子群礁
0 5 10k m
N0 9° 4 5′
柰 罗 礁
东
赤 瓜 礁
N11° 23′
南沙双子群礁数字化网格图
南沙双子群礁立体影像
南沙双子群礁数字化水深图
Z max 1 1 1 ln( ) ln(V0 V ) 2k V0 V 2k
式中： V 为深水处得信号；V0 等于由已知参数计算的等效值。
二、原理和方法
2、实验2：1993年，Serwan M. J. Baban选择英国坎伯利（Cumbria）一个湖 泊的中心区，利用Landsat MSS 和TM遥感图像进行水深算法试验。 该湖泊长 4.4km ，宽 2.2km ，中心区最大水深 22m ，信息源采用 1977 年 5 月 28 日 Landsat MSS图像和1985年2月15日的Landsat TM图像，最后得到的水深遥感关系式 如下：