淤泥质潮滩水边线提取的遥感研究及DEM构建——以长江口九段沙为例

淤泥质潮滩通常是测绘"盲区"。本文讨论采用多时相陆地卫星提取潮滩水边线以此构建潮滩数字高程模型(DEM)的方法。探讨在不同潮情条件下,各光谱波段对淤泥质潮滩水边线判断的敏感性,分析表明沙质海岸与淤泥质海岸水边线的确定方法有较大差别。采用了GIS技术对提取的水边线赋予相应的高程值,该值采用研究区附近潮位站理论潮位推算卫星过境的瞬时潮位值,以此构建潮滩DEM,与近期实测资料进行对比:在106.2 cm-358.6 cm高程范围内,二者相对误差<0.5 m的区域占总面积约70%,0.5～1.0 m为20%,>1.0 m占10%。遥感构建DEM作为一种手段对实测资料的欠缺是一种补充,随着遥感技术的发展精度有望提高。     

长江口淤泥质潮滩环形水边线信息提取方法研究

研究淤泥质潮滩冲淤变化的一项基础性工作就是水边线信息的提取。与传统的Hough变换类环状物体检测方法不同,本文提出了一种适合于淤泥质潮滩环形水边线信息提取的识别检测算法。首先利用水边线灰度的梯度信息实现图像分割,进行边缘检测;然后通过数学形态学方法进行膨胀运算与内部填充,使得边缘连续;最后通过构造线段型结构元素得到连续、平滑的水边线。实验结果表明:该方法不仅算法简单,而且提取到的水边线信息效果良好。     

基于GEE的杭州湾慈溪段潮滩提取及时空变化分析

当前常见的潮滩遥感提取方法往往通过估算来确定潮滩的边界,难以保证较高的提取精度.本研究结合GEE遥感云计算平台和GIS技术,选用1990—2021年间共77景Landsat卫星影像,通过目视解译人工海岸线作为平均高潮线,利用水边线拟合平均低潮线,实现了对杭州湾南岸慈溪段的潮滩提取和面积估算,分析了潮滩区域时空变化.研究...     

基于灰度形态学和图像分割的河口水边线提取

基于灰度形态学理论,利用图像分割技术在MATLAB平台对南流江河口水边线进行提取的方法作对比研究。实验结果表明,直接边缘检测法、阈值分割法以及单值种子点区域生长法都不能有效跟踪汊道、潮滩、沙洲发育的河口水边线,存在水边线破碎、不连续等问题,而多种子点区域生长法能精准跟踪复杂的河口水边界,获得理想的水边线信息。该方法可快速、自动提取河口水边线,为河口海岸蚀淤、水下滩涂资源监测提供可靠的技术支撑。     

多元特征线遥感识别的滩涂DEM构建

针对水边线复合技术反演滩涂地形误差较大、经济成本较高等问题,提出了基于植被边线、冲淤痕迹线、水边线等多元特征线结合实测数据反演滩涂地形的遥感测量方法。以崇明东滩为研究对象,应用遥感技术提取水边线、植被边界线及冲淤痕迹线等多元特征线,利用实测数据拟合趋势线方法对边线高程赋值,并借助GIS空间分析技术将具有高程信息的特征线作为基础数据空间插值法构建滩涂DEM。最后,利用1∶1万地形图及实测数据对DEM反演结果进行质量评价。结果表明:该方法构建DEM影像数量需求少、时间跨度短、成本低、反演结果符合滩涂地形基本规律,垂直精度约为12 cm,研究结果对于滩涂冲淤变化及演变规律分析等研究具有重要的参考价值。     

基于DTM的水边线遥感信息提取方法

水边线附近的高浊度悬沙及浅滩表层的残余水体是影响水边线信息提取的重要因素。在分析长江口区不同浓度水体与背景地物光谱特征的基础上，采用决策树分析方法进行水边线提取，在分类器的节点用水深信息作为约束条件，消除了水边线附近热流对热红外波段水边线提取的影响。同时，利用参考DTM及潮位信息实施了水边线的提取，此方法有效消除了表层残余水体对水边线提取的影响。最后运用统计学中自身一致性校验及平均偏移指数来评价提取结果。结果表明，两种方法的总体提取效果较好，精度令人满意。     

遥感在滩涂演变调查中的应用方法研究

本文主要介绍一种在潮滩演变遥感调查中确定任意潮位线的方法,该方法主要包括根据遥感图像上实时水边线的位置,结合收集到的水边线高程数据和另一潮位的高程数据,用图解法或计算法求取任意潮位线修正量,以确定所求潮位线的位置等内容。该方法在海南洋浦地区滩涂演变调查中使用后效果较好。     

基于Canny算子和GAC模型相结合的影像水边线提取方法

从遥感影像上提取弱边缘水边线是影像特征提取的一个难点。在分析了GAC模型和边缘检测算子在影像水边线提取中的优缺点的基础上,提出了一种将Canny边缘检测结果融入GAC模型重构边界停止函数进行水边线提取的方法。实验结果表明,利用该方法进行海岸带遥感影像水边线提取精度高,速度快,即使是弱边缘水边线或水边线严重凹陷边界,在平滑性和精度上都能达到很好的效果。     

缨帽变换的遥感图像水边线信息提取方法

针对悬浮泥沙含量较大的海域水边线信息提取困难这一问题,该文提出了一种基于缨帽变换的遥感图像水边线信息提取方法。首先,针对悬浮泥沙含量较多,导致传统的水体信息提取方法失效这一问题,提出基于缨帽变换提取水体信息;其次,基于长度、距离和方向等特征知识,开展噪声去除、断线连接研究,提取水边线信息;最后,将水边线信息提取结果与原始图像叠加,进行精度评价。实验结果表明,该方法得到的水边线信息边界清晰,准确性较高,对于泥沙含量较高海域的水边线信息提取较为有效。     

基于Landsat-8遥感影像的鄱阳湖水边线提取方法研究

目前应用于水边线提取的方法众多,但是精度、效率参差不齐,本文主要通过对比监督分类、单波段阈值法、归一化指数模型法以及决策树方法在landsat-8影像下鄱阳湖水边线提取的精度及效率,结合水边线提取后的应用对提取方法进行对比分析。     

基于机载LiDAR数据的城市建筑物高度分级方法研究

传统的基于不规则的三角网和形态学点云滤波处理方法提取的DEM,由于在滤波过程中没有顾及不同区域地形起伏度差异,使得滤波过程中产生大量粗差,导致DEM 与实际地形偏差太大.准确提取建筑物轮廓和高程的前提是要提取高精度的DEM,因此必须在DSM转化为DEM的过程中改进DEM提取方法.本文针对地形起伏度不大的城市区域,采取格网值替换、设置高程和面积阈值进行过滤处理的方法提取建筑物轮廓及高程值,验证表明该提取方法的精度优于传统滤波方法.     

基于车载激光点云数据的道路模型重建

在SSW车载激光扫描点云数据的基础上,研究了提取道路边线点集的方法,并对道路边线点进行均匀抽稀,最后按照道路纵断面shape构建道路模型。试验表明该方法能成功地提取出道路边线点,建立道路模型。     

基于Hutchinson的DEM建立及质量评价

建立高质量的数字高程模型(DEM)是正确计算坡度、坡向、提取流域地形特征、进行水文分析的前提。国外应用最广的是基于Hutchinson方法的DEM插值方法和应用该算法的软件ANUDEM,该软件采用有限微分内插技术和地形强化算法,自动去除伪下陷带点和生成输入数据错误文件。研究表明,通过等高线回放、DEM中误差、坡度、河流、光照模拟等方面的对比,ANUDEM生成的DEM表面光滑,比常规用TIN方法构建的TIN-DEM更能准确地表现地形起伏,其提取的坡度、光照图更准确,适宜进行水文分析。     

基于无人机低空遥感和现场调查的潮滩地形反演研究

潮滩地形与滩涂湿地生态系统的结构和功能密切相关,准确获取高精度的地形数据,对于分析潮滩的冲淤动态和盐沼植被扩散过程具有十分重要的意义。受自然潮滩观测时间有限、观测条件恶劣及植被覆盖等因素影响,传统的潮滩地形监测方法往往存在操作困难、效率较低、成本过高及覆盖范围有限等不足。文章通过无人机低空遥感方法获取航拍影像与其波段信息,基于运动结构技术提取影像三维坐标信息,构建研究区高精度数字表面模型(digital surface model,DSM),利用DSM模型直接获得无植被覆盖的光滩数字高程模型(digital elevation model,DEM);对于有盐沼植被覆盖的区域,利用红、绿、蓝3个可见光波段信息计算可见光差异植被指数(visible-band difference vegetation index,VDVI),同时结合野外现场调查,获取潮滩盐沼植物株高与VDVI指数的定量关系,建立株高反演模型;并利用株高反演模型从DSM中滤除植被,准确反演出潮滩植被区的DEM,从而整体获得潮滩地形的反演结果。结果表明,结合无人机低空遥感和现场调查的方法可以较好地实现对潮滩地形的精确反演:光滩区地形均方根误差为0.07 m,其精度与高精度三维激光扫描仪测量结果接近;经过植被滤除后,潮滩植被区地形均方根误差下降到0.14 m,数据精度可提升60%,优于传统的点云过滤方法。文章提供了一种基于无人机和现场调查的潮滩地形反演方法,实现了潮滩地形高效、大范围的监测,研究方法可应用到其他类似的潮滩或海岸区域,为海岸带滩涂湿地保护和管理提供重要的技术支撑。     

基于遥感影像生成DEM的质量检查

数字高程模型(DEM)是数字摄影测量的重要产品之一,有着非常广泛的应用领域.DEM数据质量的好坏,直接影响DEM应用分析结果的可靠性及应用目标的真正实现.针对用数字摄影测量手段从遥感影像中提取的DEM,详细探讨多种实用的DEM质量检查方法.实验证明,用提供的综合检查方法能快速、准确地发现并定位DEM中存在的问题.     

等值线DEM地形特征点提取与分类

地形特征按照相应特征模式隐含于DEM中,如何从DEM尽可能自动而准确的提取地形特征始终是测绘空间信息科学的重要而基础的问题.等值线是地形地貌DEM的最一般形式.地形特征点是生成高层次地形特征线面的基础,与局部地形起伏密切相关.在等值线DEM中,特征点的荻取与分类不但与当前等值线的几何形态变化有关,也与局部区域内相邻等值线有密切而复杂的关系.本文在分析各种等值线特征点提取方法的基础上,讨论等值线内部和相邻等值线之间关系的多种复杂情况,形成我们实用的等值线特征点类型判断和提取方法,并进行具体的数学推导和应用到实际地形等值线的特征提取试验中.试验结果表明,我们的提取分类方法能解决多种复杂等值线变化的情况下获取地形特征点,并取得较准确可靠的结果.     

基于直线特征检测的道路边线自动提取方法

针对如何从车载激光点云数据中快速、准确地提取道路边线的问题,本文提出一种基于直线特征检测的道路边线自动提取方法。首先对原始点云进行地面滤波,删除非地面点,获取包含道路信息的地面点云,接着把点云投影到二维图像上,根据反射强度获得平均强度图像,对平均强度图像进行LSD直线检测,获得道路边线的直线段,然后进行直线连接,把检测出来的短线段连接成长直线,最后根据直线特征提取出道路边线,并且利用定量指标对提取结果进行定量分析。实验证明,该方法提取的道路边线具有较高的准确率和完整性。     

机载激光雷达数据提取DEM的关键技术分析

结合激光雷达数据的特点,着重分析利用激光LiDAR数据提取DEM的几个关键技术：预处理技术、滤波技术、DEM构建与质量评价技术。通过分析,为快速、高效、准确地获取DEM基础数据提供一个技术方案。     

顾及邻边约束的面状地块数据单层次压缩算法研究

地块数据在土地利用规划方面发挥着日益重要的作用,目前主要通过遥感数据矢量化的方法来获取。针对地块数据的特点,为了达到减小数据量的目的,提出了一种对其进行化简的方法。在地块数据的预处理过程中,首先根据向量运算结果向其添加结点,再将地块边线分为外部边线和公共边线分别进行边线提取,并对边线进行拓扑重构。在边线化简方面,为了较好地保持地块的基本形态,本文对单层次压缩法进行改进,提出了顾及邻边约束的单层次压缩算法,并对化简结果进行了定量分析。实验表明,本文提出的方法能准确地提取地块的边线,并能取得较好的化简效果。     

Landsat 8影像水边线提取方法比较研究

传统的海岸线调绘方法比较费时、费力,而且资金消耗巨大,因而会逐渐被遥感技术所取代。本文利用Landsat 8的OLI数据提取长江入海口处的九段沙水边线。由于水体、土壤等地物的光谱特征不同,所以可以选择不同的方法进行提取。本文选用了灰度阈值法、边缘检测法中的Soble算子和Roberts算子、改进的归一化水体差异指数(MNDWI)等方法对水边线进行提取研究,并对结果进行比较分析。发现Landsat 8中的第一波段有利于水边界线提取,边缘检测中的Soble算子提取的九段沙水边线可以得到较好的结果。