基于高分二号遥感影像面向对象的秀山岛海岸线提取研究

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海岸线是划分陆地和海洋的重要界线,在遥感影像图上呈现不同形态。由各种地质因素的相互作用、河流入海口泥沙量的变化、气象条件和海洋条件的影响、海平面上升以及人类社会经济活动等影响从而造成海岸线的不断变化。对于海岛而言,海岸线资源是一种重要的自然资源,它与海岛居民的生产生活密切相关,是海域空间资源存在的基础。因此,如何实现海岛岸线高效而准确的提取将会成为主要研究方向。本文以浙江省舟山市岱山县秀山岛为研究区,以高分二号遥感影像为数据源。利用面向对象分类法对秀山岛海岸线进行提取,将获得的水边线进行潮位校正,并结合浙江省《海岸线调查统计技术规范》中对人工岸线的界定标准,对部分岸段进行修正,得到真正意义上的秀山岛海岸线。主要研究如下:(1)对秀山岛内基岩、砂质、粉砂淤泥质、人工四类岸线进行地物特征分析并建立遥感解译标志。对高分二号遥感影像进行图像预处理,包括辐射定标、大气校正、正射校正、几何校正、图像融合等,并根据海岸类型对图像进行裁剪。(2)将预处理后的高分二号遥感影像进行多尺度分割,利用归一化差异水体指数(NDWI)及其他参数,结合面向对象分类中的隶属度函数分类法,对分割后的影像进行水体、非水体分类。最后再经过目视检查修正分类过程中产生的误差区域,提取出影像瞬时水边线,并进行潮位校正。(3)将潮位校正后的海岸线进行精度评价,通过与精确人工目视解译提取的海岸线进行对比,计算四类岸线的均方根误差RMSE,人工岸线、砂质岸线、基岩岸线、粉砂淤泥质岸线的均方根误差分别0.89m、1.59m、3.11m、20.10m,与目视解译提取的海岸线位置基本吻合。(4)将自动提取的水边线进行数据矢量化,对部分岸段进行相应修正,最终获得秀山岛海岸线数据。结合岸线类型对海岸线数据进行分析,2019年秀山岛海岸线总长度为40.32km,其中基岩岸线为25.43km,砂质岸线为1.77km,人工岸线为11.40km,粉砂淤泥质岸线为1.72km,与目视解译提取的海岸线长度基本一致。通过精度评价与数据分析,证明本文所用方法能够有效的应用于海岛岸线的提取,为海岛海岸带的开发与保护提供技术支持。
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