基于遥感与GIS的象山湾海岸线时空变化研究
海岸线变化监测的遥感技术
海岸线变化监测的遥感技术在我们生活的这个蓝色星球上，海岸线作为海洋与陆地的交界线，一直处于不断变化的动态之中。
这些变化可能是由于自然因素，如海平面上升、海浪侵蚀、风暴潮等，也可能是由于人类活动，如填海造陆、港口建设、沿海开发等。
无论是哪种原因导致的海岸线变化，都对生态环境、经济发展和人类生活产生着深远的影响。
因此，对海岸线变化进行及时、准确的监测至关重要。
而在众多的监测手段中，遥感技术以其独特的优势，成为了海岸线变化监测的重要工具。
遥感技术，简单来说，就是一种不直接接触目标物体，而是通过传感器接收来自目标物体的电磁波信息，并对这些信息进行处理和分析，从而获取目标物体的特征和状态的技术。
在海岸线变化监测中，遥感技术主要通过卫星遥感和航空遥感两种方式来实现。
卫星遥感具有覆盖范围广、重复观测周期短、数据获取成本低等优点。
目前，常用的卫星遥感传感器包括光学传感器和微波传感器。
光学传感器能够获取高分辨率的地表图像，通过对不同时期的图像进行对比分析，可以清晰地看到海岸线的位置变化。
然而，光学传感器容易受到天气条件的影响，在云层遮挡的情况下可能无法获取有效的数据。
微波传感器则不受天气条件的限制，能够全天候工作，但其分辨率相对较低。
为了充分发挥两种传感器的优势，常常将它们的数据进行融合，以提高海岸线变化监测的精度和可靠性。
航空遥感则具有更高的空间分辨率和灵活性，可以根据需要对特定区域进行详细的观测。
在航空遥感中，常用的传感器包括数码相机、激光雷达等。
数码相机能够获取高清晰度的图像，但其覆盖范围相对较小。
激光雷达则可以通过测量激光脉冲从发射到接收的时间差，精确地获取地表的三维信息，对于海岸线的地形变化监测具有重要意义。
利用遥感技术进行海岸线变化监测，首先需要对遥感数据进行预处理。
这包括辐射校正、几何校正、图像增强等步骤，以消除数据中的误差和噪声，提高数据的质量和可用性。
接下来，需要对海岸线进行提取。
海岸线的提取方法有很多种，常用的包括阈值法、边缘检测法、面向对象法等。
如何利用遥感与测绘技术进行海岸带变迁与海洋保护区划的研究与管理
如何利用遥感与测绘技术进行海岸带变迁与海洋保护区划的研究与管理海岸带是陆地与海洋之间的过渡带，是陆地生态系统与海洋生态系统之间相互作用的重要区域。
随着人类经济活动的不断增加，海岸带的环境问题也日益突出。
为了保护海洋和海岸带生态环境，利用遥感与测绘技术进行海岸带变迁与海洋保护区划的研究与管理变得尤为重要。
一、遥感技术在海岸带变迁研究中的应用在研究海岸带变迁过程中，遥感技术可以通过获取大范围、高分辨率、多时相的遥感影像数据，对海岸带的地貌、植被、水域边界等进行快速、准确的获取和分析。
利用遥感技术，可以对海岸线的蚀刻、沙丘的形变、湿地的演变等进行监测和研究，为海岸带变迁的动态过程提供重要的数据支持。
遥感技术的另一个优势是可以进行海洋生态系统的监测。
通过遥感影像数据的获取和分析，可以了解海洋植被分布、水质变化、藻华暴发等情况，为海洋生态保护提供参考。
二、测绘技术在海岸带变迁研究中的应用测绘技术在海岸带变迁研究中的应用主要体现在三个方面：地形测量、潮位测量和海洋地形建模。
地形测量是测绘技术在海岸带变迁研究中的基础工作之一。
地形测量可以通过使用测高仪、全站仪等设备，对不同时间的地形进行测绘比较，从而分析海岸线的演变和地貌的变化。
潮位测量是研究海岸带变迁过程中不可缺少的一项工作。
通过使用潮位计等设备，可以对潮汐的周期和幅度进行监测和研究，从而了解潮汐对海岸线的影响。
海洋地形建模是利用测绘技术对海岸带进行三维地形模型构建的过程。
通过获取高精度的地形数据，结合遥感影像数据，可以对海岸带的地形进行精确建模，为海岸带变迁的研究提供可视化的支持。
三、利用遥感与测绘技术进行海洋保护区划的研究与管理为了保护海洋生态系统，合理划定和管理海洋保护区是至关重要的。
而遥感与测绘技术在海洋保护区划的研究与管理中发挥着重要作用。
利用遥感技术，可以获取海洋保护区内的海洋生态环境数据，如海洋植被分布、水质情况等。
通过分析这些数据，可以确定合适的保护区域和范围，并为保护区的管理提供科学依据。
如何利用测绘技术进行海岸线变迁监测与预测
如何利用测绘技术进行海岸线变迁监测与预测利用测绘技术进行海岸线变迁监测与预测引言:海岸线是海洋与陆地之间的交界线，对于沿海城市和沿海地区的发展至关重要。
然而，由于自然力量和人类活动的影响，海岸线的变迁是不可避免的。
利用测绘技术进行海岸线变迁的监测与预测，可以帮助我们更好地理解和应对这种变化。
一、测绘技术在海岸线变迁监测中的应用1. 卫星遥感技术卫星遥感技术是一种利用人造卫星获取地球表面信息的技术。
通过卫星遥感可以实时获取大范围的海岸线变迁图像，并对其进行分析。
例如，通过监测海洋潮汐和波浪，可以得出海岸线的波动变化，并及时进行预警。
2. 声呐测量技术声呐测量技术是利用声波在水中传播的原理，测量海洋的深度和底质情况。
通过声呐测量可以获得海岸线与水下地形之间的关系，从而帮助分析和预测海岸线的变迁。
3. 高精度测量仪器高精度测量仪器可以用来进行海岸线的精确测量。
例如，全站仪、GPS等仪器可以提供高精度的测量数据，帮助我们更准确地监测海岸线的变化。
二、海岸线变迁的影响因素1. 自然力量海浪、海潮、海流等自然力量是导致海岸线变迁的主要因素。
强大的海浪和海潮会侵蚀岸边土壤，造成海岸线向内陆移动；而海流的流动也会对海岸线的形态产生影响。
2. 气候变化全球气候变化对海岸线变迁有着重要影响。
海平面上升、极端天气事件增多等现象会导致海岸侵蚀加剧，海岸线的变化也更加剧烈。
3. 人类活动人类活动也是引起海岸线变迁的重要因素。
例如，在海岸线附近进行围填海、破坏海岸植被等活动会导致海岸线的后退，而建设堤防、人工岛等活动则会影响海岸线的前进。
三、利用测绘技术进行海岸线变迁预测与规划1. 数据分析与建模通过对海岸线变迁数据进行分析，可以建立海岸线变迁的数学模型，并通过模型来预测未来的海岸线变化趋势。
这有助于制定海岸线的规划与管理策略。
2. 空间信息系统利用测绘技术可以建立海岸线变迁的空间信息系统，将测量数据和监测结果进行整合。
通过这个系统，可以实时监测海岸线变迁，并及时对可能出现的问题进行预警和管理。
基于遥感的海岸线变化监测研究
基于遥感的海岸线变化监测研究一、引言海岸线是海洋与陆地的交界线，它的变化对于沿海地区的生态环境、经济发展和人类活动都有着重要的影响。
随着全球气候变化和人类活动的加剧，海岸线的变化日益显著，因此对海岸线变化进行监测和研究具有重要的现实意义。
遥感技术作为一种高效、大范围、多时相的观测手段，为海岸线变化监测提供了有力的支持。
二、遥感技术在海岸线监测中的优势遥感技术能够快速获取大面积的地表信息，具有以下几个显著的优势：1、大范围覆盖：可以一次性获取大面积的海岸线数据，避免了传统地面测量方法的局限性。
2、多时相观测：能够在不同时间获取数据，从而实现对海岸线变化的动态监测。
3、高精度：现代遥感传感器的精度不断提高，可以提供详细的海岸线信息。
4、成本效益高：相比传统的实地测量，遥感监测成本相对较低。
三、常用的遥感数据源在海岸线变化监测中，常用的遥感数据源包括光学遥感和雷达遥感。
光学遥感数据，如 Landsat 系列卫星、高分系列卫星等，具有较高的空间分辨率和光谱分辨率，能够清晰地反映出海岸线的特征。
但光学遥感数据容易受到天气条件的影响，在云雾遮挡时可能无法获取有效的信息。
雷达遥感数据，如 Sentinel-1 卫星等，具有穿透云雾的能力，能够在各种天气条件下获取数据。
此外，雷达遥感对地表的粗糙度和介电常数较为敏感，对于海岸线的水陆分界识别具有一定的优势。
四、海岸线提取方法1、基于阈值的方法通过设定灰度值、反射率等阈值，将水体与陆地分开，从而提取海岸线。
这种方法简单快速，但对于复杂的海岸线情况可能不够准确。
2、边缘检测方法利用图像的边缘信息来确定海岸线的位置。
常见的边缘检测算法如Sobel 算子、Canny 算子等。
3、面向对象的方法将遥感图像分割成不同的对象，然后根据对象的特征进行分类和提取海岸线。
这种方法能够充分利用图像的光谱、纹理和形状等信息，但计算量较大。
4、机器学习和深度学习方法近年来，随着机器学习和深度学习技术的发展，一些基于支持向量机、随机森林、卷积神经网络等方法也被应用于海岸线提取，取得了较好的效果。
基于多时相遥感影像的海岸线变化监测研究
第４３卷第３期２０２０年３月测绘与空间地理信息ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ.４３ꎬＮｏ.３Ｍａｒ.ꎬ２０２０收稿日期:２０１８－１０－０８作者简介:杨继文(１９８８－)ꎬ女ꎬ蒙古族ꎬ吉林洮南人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ２０１３年毕业于武汉大学地图制图学与地理信息工程专业ꎬ主要从事地图学与地理信息系统方面的应用研究工作ꎮ基于多时相遥感影像的海岸线变化监测研究杨继文１ꎬ刘欣岳２ꎬ邓蜀江１(１.黑龙江省第五测绘地理信息工程院ꎬ黑龙江哈尔滨１５００８１ꎻ２.东华理工大学测绘工程学院ꎬ江西南昌３３００１３)摘要:随着社会经济的高速发展ꎬ沿海经济带正发生着日新月异的变化ꎬ海岸线环境发生了巨大改变ꎮ利用遥感技术不受时间㊁空间限制的特点ꎬ研究海岸线变化监测ꎬ有利于掌握海岸线分布情况ꎬ监测海岸线沿线生态环境ꎮ本文是基于多时相遥感影像ꎬ开展辽宁省大陆海岸线变化监测研究ꎮ关键词:多时相遥感影像ꎻ海岸线ꎻ变化监测中图分类号:Ｐ２３７㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７２－５８６７(２０２０)０３－０１０７－０２ＢａｓｅｄｏｎＭｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｍａｇｅｓＣｏａｓｔｌｉｎｅＣｈａｎｇｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＹＡＮＧＪｉｗｅｎ１ꎬＬＩＵＸｉｎｙｕｅ２ꎬＤＥＮＧＳｈｕｊｉａｎｇ１(１.ＴｈｅＦｉｆｔｈＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇꎬＨａｒｂｉｎ１５００８１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＦａｃｕｌｔｙｏｆＧｅｏｍａｔｉｃｓꎬＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００１３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙꎬｔｈｅｃｏａｓｔａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｌｔｉｓｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇｒａｐｉｄｃｈａｎｇｅｓꎬａｎｄｔｈｅｃｏａｓｔｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｕｎｄｅｒｇｏｎｅｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｃｈａｎｇｅｓ.Ｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｂｙｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅꎬｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅ.Ｉｔｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｍａｓｔｅｒｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅｓａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｏｎｇｔｈｅｃｏａｓｔｌｉｎｅ.Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｃｏａｓｔｌｉｎｅｉｎＬｉ￣ａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｕｌｔｉ－ｔｅｍｐｏｒａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓꎻｃｏａｓｔｌｉｎｅꎻｃｈａｎｇｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ０㊀引㊀言海岸线是陆地与海洋的分界线ꎬ受潮汐㊁风暴㊁人类活动等因素的影响ꎬ海岸线是动态变化的ꎮ海岸线的变迁不仅反映沿线资源开发利用情况ꎬ对生态环境也有重要影响ꎮ随着社会经济的高速发展ꎬ沿海地区盐业㊁水产养殖业㊁港口运输业发展迅猛ꎬ但过度的海水养殖ꎬ废弃闲置的盐田[１]ꎬ建设规模过大的海岸工程ꎬ不仅造成资源浪费ꎬ还会导致海洋环境污染ꎮ同时ꎬ围填海是解决沿海地区土地资源不足的主要方式之一ꎬ大规模的围填海ꎬ兴建海岸工程ꎬ虽然创造了经济价值ꎬ但改变了沿海地区海岸格局ꎬ导致海洋生态系统失衡ꎬ可能造成严重的生态环境灾害ꎮ遥感监测技术具有范围广㊁周期短㊁客观准确的特点ꎬ可弥补常规海岸线测量方法的不足ꎬ能快速获取海岸线动态变化信息ꎬ客观㊁准确地反映海岸线开发利用情况及时空变化[２]ꎮ基于多时相遥感影像开展海岸线变化监测ꎬ有利于掌握大陆海岸线分布情况㊁时空变化特征ꎬ为海洋经济的发展㊁海岸带资源的开发㊁自然环境及生态系统保护等提供数据支持和技术支撑[３]ꎮ１㊀研究现状针对海岸线的时空变迁ꎬ国外很多学者开展了大量研究ꎬＭａｉｔｉ等[４]利用多时相的卫星遥感影像ꎬ研究了１９７３ ２００３年印度东部孟加拉湾地区海岸线的时空变迁ꎮＳｅｍｉｈＥｋｅｒｃｉｎ[５]分析了土耳其爱琴海海岸线的时空变化ꎮＡｈｍａｄ等[６]利用ＧＩＳ分析方法ꎬ模拟海岸线的变化情况ꎬ计算海岸线的变化速率ꎮ国内也有一些学者开展了海岸线变化监测研究ꎮ孙丽娥等[７]利用１９８３ ２０１２年期间(共６期)的Ｌａｎｄｓａｔ和环境卫星影像ꎬ提取分析了杭州湾海岸线的变化速率ꎮ陈晓英等[８]提取了４期(１９７３ ２０１３年)三门湾大陆海岸线ꎬ分析了海岸线长度和陆域面积的变化ꎮ陈曦等[９]利用ＲＳ和ＧＩＳ技术ꎬ分析了辽宁省海岸线１９０９ ２００３年间的变迁特征ꎮ李琳等[１０]借助遥感手段ꎬ研究分析了１９７６ ２０１２年间鸭绿江口中方和朝方两侧的海岸线变迁情况ꎮ上述研究主要是在宏观尺度下ꎬ分析较大时间跨度的海岸线时空变迁ꎬ缺少对近年来特定短时期㊁大范围海岸线的变化监测研究ꎮ２㊀研究区域与实验数据本研究区域为辽宁省大陆海岸线ꎮ东起鸭绿江口ꎬ西至绥中县老龙头ꎬ沿海城市有大连㊁丹东㊁锦州㊁营口㊁盘锦和葫芦岛ꎮ辽宁省海岸线较长ꎬ是东北区域唯一的临海地区ꎬ其沿海区域的经济发展速度快ꎬ在全省乃至全国经济发展中具有举足轻重的地位ꎮ本研究收集了２０１３ ２０１６年覆盖辽宁省海岸带的２４景(每年６景影像数据)ＯＬＩ影像数据ꎬ所有的卫星影像数据下载于美国地质调查局官网(ｈｔｔｐ:/ｇｌｏｖｉｓ.ｕｓｇｓ.ｇｏｖ/)ꎮ影像获取时间在每年５ １０月期间的非冬季影像ꎬ研究区域内均为无云或少云遮盖ꎬ保证大陆海岸线位置清晰可见ꎬ为影像自动解译和目视判读提供保障ꎮ影像的分布范围如图１所示ꎮ图１㊀影像分布范围图Ｆｉｇ.１㊀Ｉｍａｇｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｎｇｅ３㊀海岸线变化监测３.１㊀数据预处理首先ꎬ利用Ｅｎｖｉ软件对Ｌａｎｄｓａｔ８影像进行了辐射校正㊁几何校正处理ꎬ同时ꎬ对影像进行了图像增强处理ꎬ以提高影像的可解译性ꎬ并统一所有图像的坐标系统(坐标系统㊁投影等)ꎬ再将纠正后的影像数据进行影像拼接㊁裁剪工作ꎬ提取出监测区域的影像ꎮ３.２㊀海岸线信息提取本研究主要提取２０１３ ２０１６年辽宁省海岸线及沿线变化区域信息ꎮ海岸线信息提取主要采取自动提取与人机交互解译相结合的方式ꎮ首先ꎬ采用ＮＤＷＩ指数自动提取海岸线ꎬ但自动提取的海岸线精度不可靠ꎬ再采用人机交互解译的方式进行提取ꎬ并叠加地理国情监测数据判读海岸线的功能类型ꎮ对于变化区域的信息采集ꎬ本研究是将提取后的海岸线信息进行叠加分析ꎬ得到２０１３ ２０１６年海岸线的变化区域ꎬ并结合遥感影像各地物纹理及空间分布特征ꎬ目视判读各变化区域的土地利用信息㊁围填海状况等ꎮ３.３㊀外业核查由于部分海岸线及变化区域信息不能仅通过遥感影像解译直接获取ꎬ还需要去实地核查ꎬ具体核查内容包括海岸线类型㊁海岸线使用状况及重点开发情况及海岸线沿线土地利用现状情况等ꎮ由于研究区域范围广ꎬ重点选择变化较大㊁海岸线开发利用较多的区域进行核查ꎮ３.４㊀数据整合集成数据整合是指将内业遥感解译的成果ꎬ以外业核查为准逐一对照ꎮ经数据提取采集㊁一致性处理㊁外业核查㊁数据整合后形成海岸线分布数据㊁海岸线变化区域分布数据ꎮ４㊀海岸线变化分析经统计ꎬ２０１３年海岸线总长度为２５５３.６９ｋｍꎬ２０１６年为２６１９.２７ｋｍꎮ２０１３ ２０１６年海岸线长度变化及自然岸线长度变化趋势如图２所示ꎬ２０１３ ２０１６年大陆海岸线总长度逐年增长ꎬ而自然岸线长度却逐年减少ꎬ占比也呈降低趋势ꎮ图２㊀２０１３ ２０１６年海岸线变化趋势图Ｆｉｇ.２㊀２０１３ ２０１６ｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｃｈａｒｔ２０１３ ２０１６年期间ꎬ辽宁省海岸线长度变化明显ꎬ多处海岸线发生变化ꎬ变化区域示例如图３所示ꎮ很多海岸线变化区域都存在建设中的海岸工程ꎮ图３㊀海岸线变化区域对比图Ｆｉｇ.３㊀Ｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｒｅｇｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｃｈａｒｔ(下转第１１２页)对最弱ꎻ②对比ＥＮＬꎬＧｏｌｄｓｔｅｉｎ滤波斑点影响最小ꎬ中值－自适应二级去噪效果次之ꎬ中值滤波去噪效果相对最弱ꎻ③对比ＥＰＩꎬ中值－自适应二级去噪滤波可以有效地保持边缘信息ꎬ各向异性扩散滤波效果次之ꎬＧｏｌｄｓｔｅｉｎ滤波效果相对最弱ꎻ④对比Ｓ/ＭＳＥꎬ各向异性扩散滤波能够较好地保持图像细节信息ꎬ中值－自适应二级去噪滤波效果次之ꎬＧｏｌ￣ｄｓｔｅｉｎ滤波效果相对最弱ꎮ综上所述ꎬ通过对４种滤波方法的定性与定量评价可以得出ꎬ中值－自适应二级去噪滤波和各向异性扩散滤波在滤除图像相位噪声和保持图像的细节信息方面均具有很好的自适应性ꎻ但是中值－自适应二级去噪滤波表现更加全面ꎬ滤波效率更高ꎬ而且对颗粒噪声的滤波效果更理想ꎮ４㊀结束语通过４种滤波算法的对比可以看出ꎬ不同滤波算法可以产生不同的滤波效果ꎬ在不同的应用场景下可以有针对性地选择有效的滤波方法ꎻ同时ꎬ本文的研究工作希望可以为后续滤波方法的精准应用提供一些参考与依据ꎮ另外ꎬ面对科技的飞速发展和需求的日益变化ꎬ通过不同滤波算法的改进与整合ꎬ实现更快速㊁更全面㊁更准确的滤波效果将是未来滤波算法研究的重要课题之一ꎮ参考文献:[１]㊀许才军ꎬ何平ꎬ温扬茂ꎬ等.ＩｎＳＡＲ技术及应用研究进展[Ｊ].测绘地理信息ꎬ２０１５ꎬ４０(２):１－９.[２]㊀王兴旺ꎬ张启斌ꎬ杨勇ꎬ等.ＩｎＳＡＲ干涉图滤波方法比较[Ｊ].安徽农业科学ꎬ２００９ꎬ３７(１７):８０９５－８０９７ꎬ８１２７.[３]㊀曹将兵.ＩｎＳＡＲ中干涉条纹图滤波方法的研究[Ｄ].北京:中国地质大学(北京)ꎬ２００７.[４]㊀王路晗.合成孔径雷达及阵列在三维成像中的应用研究[Ｄ].南京:南京大学ꎬ２０１８.[５]㊀王志勇ꎬ张继贤ꎬ黄国满.ＩｎＳＡＲ干涉条纹图去噪方法的研究[Ｊ].测绘科学ꎬ２００４ꎬ２９(６):３０－３３.[６]㊀李明亮ꎬ母景琴ꎬ王聪.雷达干涉条纹图滤波方法研究[Ｊ].计算机工程与设计ꎬ２００８ꎬ２９(１４):３７８２－３７８４.[７]㊀尹宏杰ꎬ王琪洁ꎬ王平ꎬ等.高条纹率ＩｎＳＡＲ干涉图滤波方法的对比研究[Ｊ].大地测量与地球动力学ꎬ２００９ꎬ２９(５):１３８－１４２.[８]㊀黄倩ꎬ麻丽香ꎬ张冰尘ꎬ等.干涉相位图的各向异性扩散方程滤波算法[Ｊ].电子与信息学报ꎬ２００６ꎬ２８(１１):１９９８－２００２.[编辑:张㊀曦](上接第１０８页)㊀㊀图４变化区域分布图显示了２０１３ ２０１６年辽宁省大陆海岸线变化区域的分布情况ꎬ海岸线及沿线变化区域呈明显空间分布差异ꎬ变化区域主要分布于渤海湾葫芦岛以东区域ꎬ与渤海沿岸相比ꎬ黄海沿岸分布较稀疏ꎬ且相对均匀ꎮ图４㊀海岸线变化区域分布图Ｆｉｇ.４㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅｒｅｇｉｏｎ５㊀结束语沿海区域社会经济的快速发展ꎬ大规模修建的海岸工程㊁快速发展的盐业㊁养殖业ꎬ导致海岸线变化明显ꎮ本文运用多时相遥感影像提取了２０１３ ２０１６年辽宁省海岸线信息ꎬ对海岸线的时空变化进行分析ꎬ有利于高效㊁翔实㊁准确地掌握辽宁省大陆海岸线沿线人类活动情况ꎬ了解沿线海洋资源㊁生态环境现状ꎬ科学地分析辽宁省大陆海岸线时空变化及开发利用潜力ꎬ为海岸线保护㊁环保督查等工作提供数据支撑ꎮ参考文献:[１]㊀任金华.江苏沿海盐田复耕适宜性评价与整治分区研究[Ｄ].南京:南京大学ꎬ２０１３.[２]㊀杨晓梅ꎬ周成虎ꎬ骆剑承ꎬ等.我国海岸带及近海卫星遥感应用信息系统构建和运行的基础研究[Ｊ].海洋学报(中文版)ꎬ２００２ꎬ２４(５):３６－４５.[３]㊀徐进勇ꎬ张增祥ꎬ赵晓丽ꎬ等.２０００ ２０１２年中国北方海岸线时空变化分析[Ｊ].地理学报ꎬ２０１３ꎬ６８(５):６５１－６６０.[４]㊀ＭＡＩＴＩＳꎬＢＨＡＴＴＡＣＨＡＲＹＡＡＫ.Ｓｈｏｒｅｌｉｎｅｃｈａｎｇｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｔｓａｎｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ:Ａｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｓｔａ￣ｔｉｓｔｉｃｓｂａｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈ[Ｊ].ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｇｙꎬ２００９ꎬ２５７(１－４):１１－２３.[５]㊀ＳＥＭＩＨＥ.ＣｏａｓｔｌｉｎｅｃｈａｎｇｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｔｔｈｅＡｅｇｅａｎＳｅａＣｏａｓｔｓｉｎＴｕｒｋｅｙｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｔｅｍｐｏｒａｌＬａｎｄｓａｔＩｍａｇｅｒｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏａｓｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２００７ꎬ２３(３):６９１－６９８.[６]㊀ＡＨＭＡＤＳＲꎬＬＡＫＨＡＮＶＣ.ＧＩＳ－ｂａｓｅｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｃｏａｓｔｌｉｎｅａｄｖａｎｃｅａｎｄｒｅｔｒｅａｔａｌｏｎｇｔｈｅｃｏａｓｔｏｆＧｕｙａｎａ[Ｊ].ＭａｒｉｎｅＧｅｏｄｅｓｙꎬ２０１２ꎬ３５(１):１－１５.[７]㊀孙丽娥ꎬ马毅ꎬ张杰ꎬ等.不同类型海岸线遥感解译标志建立和提取方法研究[Ｊ].测绘通报ꎬ２０１１(３):４１－４４.[８]㊀陈晓英ꎬ张杰ꎬ马毅ꎬ等.近４０年来三门湾海岸线时空变化遥感监测与分析[Ｊ].海洋科学ꎬ２００２(１２):３２－３５.[９]㊀陈曦ꎬ倪金ꎬ邴智武ꎬ等.辽宁省海岸线近百年变迁特征分析[Ｊ].地质与资源ꎬ２０１１ꎬ２０(５):３５４－３５７.[１０]㊀李琳ꎬ张杰ꎬ马毅ꎬ等.１９７６ ２０１０年鸭绿江口西水道岸线变迁遥感监测与分析[Ｊ].测绘通报ꎬ２０１２(Ｓ１):３８６－３９０.[编辑:张㊀曦]。
如何利用遥感技术进行海岸带规划和海洋环境保护的实施方案与案例研究
如何利用遥感技术进行海岸带规划和海洋环境保护的实施方案与案例研究海岸带是陆地和海洋相交的地区，具有丰富的生态资源和重要的经济价值。
然而，随着人类活动的增加和气候变化的影响，海岸带的生态环境受到了严重的破坏和威胁。
为了实施科学的海岸带规划和有效的海洋环境保护措施，遥感技术成为了一个重要的工具和手段。
遥感技术利用卫星、飞机等无人机设备采集大量的影像和数据，通过对这些影像和数据的分析和处理，可以获取关于海岸带的空间分布、动态变化以及环境特征等信息。
这些信息对于海岸带规划和海洋环境保护的决策制定具有重要的参考价值。
下面将结合实施方案和案例研究，探讨如何利用遥感技术进行海岸带规划和海洋环境保护。
1. 海岸带规划的实施方案海岸带规划是根据海岸带的自然地理特征、社会经济发展需求和生态环境保护目标，制定出合理的利用和管理方案。
遥感技术在海岸带规划中发挥着重要的作用。
首先，遥感技术可以获取和监测海岸线的位置和变化情况。
将不同时期的海岸线影像数据进行对比分析，可以了解海岸线的退缩、扩张以及沙滩的侵蚀情况。
根据这些信息，可以合理规划海岸防护工程，保护海岸带的稳定性和生态系统的完整性。
其次，遥感技术可以获取和监测海域的潮汐、水深等海洋要素信息。
根据海域的海洋要素分布情况，可以合理规划海域的利用方式，例如确定适宜的渔业生产区域和海洋旅游区域，避免过度开发和捕捞对海洋生态系统的破坏。
另外，遥感技术还可以获取和监测海岸带的陆地利用情况。
通过遥感影像分析，可以了解海岸带的土地利用类型和变化情况。
例如，是否存在非法建筑和违规填海等问题。
根据这些信息，可以制定相应的管理措施，保护海岸带的生态环境。
2. 海洋环境保护的实施方案海洋环境保护是保护海洋生态系统、维护海洋生态安全和提高海洋环境质量的一系列措施和行动。
遥感技术在海洋环境保护中的应用备受关注。
首先，遥感技术可以监测海洋污染物的扩散和分布情况。
通过对海洋影像数据的处理和分析，可以提取出海洋污染物的浓度分布图，了解污染源的位置和范围。
遥感技术在监测海岸线时空变化中的应用与研究
域界线至大神堂岸段 ； ②大神堂至蛏头沽岸段； ③蛏 头沽至永定新河 １岸段 ； ５ ④永定新河 Ｅ岸段 ； ｌ ⑤永定 新 河 口至海河 口岸 段 ； 海河河 Ｅ岸 段 ； 海河 口至 ⑥ ｌ ⑦
独流减 河 Ｉ岸段 ； 独 流减河 口岸 段 ； ： １ ⑧ ⑨独 流减 河至
摘要 ： 利用多期遥感数据， 监测天津滨海新区近１年来海岸线的冲淤变化及潮滩利用 ， ０ 结合历史海岸线资料，
对 其 变 迁 特 征 和 成 因 进 行 分 析 ． 用 天 津 市 ２ ０ — ０ ０ 个 时 相 的 遥 感 影 像 、 地 利 用 数 据 和海 域 使 用 规 划 资 料 ， 利 ０ ２ ２ １ 年４ 土
津冀 南线岸 段 。
单元 的划 分 ， 岸单元 确定 为 ： 津冀 北海 域行政 区 海 ①
３ 试 验 区海 岸 线 数 据 提 取 与成 因分 析
依据 四期数 据 ，分 别得 到２ ０ — ０ ４ ，０ ４ ０２ ２０ 年 ２０ — ２ ０ 年 ，０ ８ ２ １ 年 的相邻 周期 填 海 造陆 变 化 图 ， ０ ８ ２ ０ —０ ０
航 空 影像数 据 ， 以及该 区域 的土 地利用 数 据 。
２２ 数 据处 理 ．
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１ 前 言
海岸 带作 为海 陆之 间的过 渡地带 ．是 地球 上生
如何利用遥感数据进行海岸线测绘与变迁分析
如何利用遥感数据进行海岸线测绘与变迁分析遥感数据在海岸线测绘和变迁分析方面的应用越来越广泛。
利用遥感数据进行海岸线测绘可以提供高精度的海岸线数据，帮助我们更好地了解海岸线的动态变化。
同时，利用遥感数据进行海岸线变迁分析可以帮助我们预测未来海岸线的走向，为海岸线的管理和保护提供科学依据。
本文将介绍遥感数据在海岸线测绘和变迁分析中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、遥感数据在海岸线测绘中的应用海岸线是陆地与海洋交界的界线，其位置和变化对海岸带的生态环境和人类活动都具有重要影响。
传统的海岸线测绘方法主要依赖于人工测量，费时费力且成本较高。
而利用遥感数据进行海岸线测绘可以大幅提高效率和精度。
遥感数据主要分为航空遥感和卫星遥感两种类型。
航空遥感常用的数据有航空摄影和激光雷达数据，而卫星遥感则包括高分辨率遥感影像和合成孔径雷达数据。
这些遥感数据可以提供多时相、多源波段、多分辨率的信息，有助于掌握海岸线的全貌和动态变化。
利用遥感数据进行海岸线测绘首先需要进行图像解译。
通过对底片、影像或雷达数据进行解析，可以辨识出海岸线的特征。
常见的海岸线特征包括海岸边界、滩涂和海岸植被等。
利用计算机辅助解译技术，可以快速准确地提取出海岸线的位置。
二、遥感数据在海岸线变迁分析中的应用海岸线是动态变化的，其受到多种自然和人为因素的影响。
利用遥感数据进行海岸线变迁分析可以帮助我们理解和预测海岸线的变化趋势，为海岸线的管理和保护提供依据。
海岸线的变迁分析主要通过比较不同时相的遥感影像来实现。
利用遥感影像的变化检测技术，可以发现海岸线的移动、侵蚀或者扩张等现象。
在进行海岸线变迁分析时，还可以结合其他地理信息数据如地形、潮汐和风速等，从而获得更全面的解读。
海岸线的变迁分析不仅可以告诉我们海岸线的历史变化，还可以预测未来的趋势。
通过建立变迁模型，可以利用过去的变化数据来预测未来海岸线的发展。
这对于制定海岸线保护策略具有重要意义，可以有效预防海岸线侵蚀带来的环境和经济损失。
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Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(9), 764-771Published Online September 2019 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2019.99082Temporal and Spatial Changes of Xiangshan Bay Coastline Based on Remote Sensing and GISFaqun FuCollege of Geography and Environmental Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua ZhejiangReceived: Sep. 3rd, 2019; accepted: Sep. 13th, 2019; published: Sep. 20th, 2019AbstractThis paper is to study the transition process of the Xiangshan Bay coastline in Ningbo in the past 20 years, and to understand the current development and utilization of the coastline in the Xiangshan Bay area. Extracting the coastline and the types of land cover in the change areas of the three periods of 1995, 2007 and 2016, then analyzes the change of coastline length during the two periods of 1995-2007 and 2007-2016 and the change of land cover types in the changed area. The results show that: 1) The coastline of the Xiangshan Bay is shrinking, with a total reduction of 19.11 km, among them, the natural shoreline has been reduced, and the artificial shoreline has increased significantly;2) From 1995 to 2016, the coastline has moved to the ocean by a land area of 30.885 km2, amongthen, the most growth type is construction land, and the growth area consists of towns, residence, industrial areas, industrial areas, or tourist area, marine park, and port terminal.KeywordsRemote Sensing, Coastline Change, Land Cover Change, Time and Space Change基于遥感与GIS的象山湾海岸线时空变化研究付发群浙江师范大学地理与环境科学学院，浙江金华收稿日期：2019年9月3日；录用日期：2019年9月13日；发布日期：2019年9月20日摘要本文为研究近20年来宁波象山湾海岸线的变迁过程，以及了解目前象山湾领域岸线开发利用情况，以TM付发群及Landsat 8遥感影像为数据源，分别提取1995、2007、2016年三个时期的海岸线和变化区内的土地覆盖类型，并分析1995~2007和2007~2016两个时间段内岸线长度变化，和变化区域内的土地覆盖类型的转变。
结果表明：1) 象山湾大陆岸线在不断缩减，20年期间共减少19.11 km，其中自然岸线缩减较多，人工岸线增加明显；2) 1995~2016年岸线整体向海域移动，陆域面积增加了30.885 km2，其中，增长最多的为建设用地及围海养殖用地，增长的用地多为新建城镇、住宅区、工业用地、或者海洋公园以及港口码头等。
关键词遥感，海岸线变迁，土地覆被变化，时空变化Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言海岸线是响应全球变化最迅速、生态环境最敏感、最脆弱的地带，海岸线位于陆地海洋的交界处，会受到陆地、海洋、周边人类活动等因素的共同影响[1]。
随着城市城镇化发展，对城市用地需求的增加，沿海国家、区域以围填海等方式来增加陆地面积，海岸线的形态、长度变化等能反映海洋以及全球的环境变化过程，反映人类活动对环境造成的影响程度，也反映了沿海城市的经济发展、国家政策走向、与生态环境之间的相互作用关系[2][3][4][5]。
对海岸线进行动态的变化监测是进行海岸带研究、环境监测、资源开发规划的基础，这为国家进行海洋资源可持续开发、海洋环境保护提供数据支撑，从而促进海岸带资源的可持续发展。
近年来，随着浙江沿海经济的发展，对陆地面积的需求增大，致使围海造地、港口建设等开发增多，其对沿海海域产生很大影响，沿岸资源不合理开发会引起资源短缺、环境恶化等问题，目前，传统的测量手段进行大范围的海岸线监测需要大量的人力物力资源支撑，而且实施起来较为困难，随着遥感技术的发展，其具有多时相、大范围、长时间序列等优势，被应用到国内外的海岸线研究中[6]。
叶梦姚等人使用6期TM影像，研究了2010~2015年浙江省大陆岸线的变迁及开发空间格局变化，通过分形维数及人工化指数进行研究[7]；吴培强等使用ETM+数据，分析2010~2015年环渤海大陆海岸线和逐年岸线摆动区内土地覆被变化，研究岸线开发方式及时空变化[8]；康波等人使用RS与GIS技术，分析近30年间长岛南五岛海岸线时空变化特征[9]。
本文使用1995年、2007年、2016年3个时期象山湾区域的遥感影像，通过目视解译结合实地考察提取出各个时期的海岸线，同时得到相邻时期间变化区域的土地用地类型，从而分析了近20年来象山湾海岸线的时空分布特征，研究变化区域内的土地使用情况，研究成果反映出目前象山湾海岸开发的现状，为象山湾海岸带未来的资源开发提供数据支撑。
2. 研究区概况宁波象山湾为湾南岸的礁山角至北岸的黄牛礁海岸区域，南北长约4.2海里，东西宽约26海里(图1)。
象山湾位于浙江象山县领域，北临杭州湾，南邻三门湾，是一个半封闭式狭长海湾，象山湾的海岸线曲折，水域宽阔，象山海域水产资源丰富，湾内渔业资源品种多，海洋渔业则为沿海居民的主要经济来源，象山湾内的渔业主要包括围海养殖、滩涂养殖和网箱养殖。
港内的交通工业发展成熟，象山湾岸线分为生产岸付发群线、生活岸线及自然岸线，岸线资源主要用于海水养殖、旅游休闲区建设、港口码头等，岸线类型主要以基岩海岸和淤泥质海岸为主[10]。
Figure 1. Study area map 图1. 研究区域图3. 数据与方法3.1. 数据源及预处理本文选取1995年、2007年及2016年三期的Landsat 遥感影像，其中，2016年为Landsat 8 OLI 影像，分辨率为15m ，1995、2007年影像则为Landsat 5 TM 影像，影像分辨率30m ，影像条带号为118-40和118-39，象山湾所在区域需两幅遥感影拼接，表1为遥感影像详细信息。
Table 1. Remote sensing image data information 表1. 遥感影像数据信息序号 影像 轨道号 成像时间 空间分辨率(m)1 Landsat5 TM 118-40 1995-08-12 30 2 Landsat5 TM 118-39 1995-08-12 303 Landsat5 TM 118-40 2007-7-28 304 Landsat5 TM 118-39 2007-07-28 30 5 Landsat8 OLI 118-40 2016-07-20 15 6Landsat8 OLI118-392016-07-2015将各时期影像分别运用ENVI 5.0软件进行预处理操作，首先对影像进行几何校正、辐射校正等操作，将同一时期两幅影像加入ENVI ，进行拼接，后对2016年影像选取751波段进行彩色合成，2007和1995年影像选取543彩色合成，为了使影像更加清晰，对图像进行5%拉升增强图像，将ENVI预处理完成的付发群影像加载入ArcGIS软件，使用目视解译的方法，参考GoogleEarth软件，将各时期遥感影像中的海岸线矢量化提取出来，从而得到各时期海岸线图及变化区内土地类型图。
3.2. 海岸线提取本文采用参考文献中的定义，海岸线即海陆分界线，指平均大潮高潮位时的海陆分界线[11]，本文是使用ArcGIS 10.1软件，将预处理完成的遥感影像加载入ArcMap中，使用矢量化方法沿影像中海岸分界线处，分别提取出各时期海岸线，根据常见的海岸线类型，结合象山湾地区岸线特点，将海岸线类型分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、河口岸线及人工岸线五种，参照国家对海岸线分类及定义方案，各种岸线的定义及在遥感影像中的分类标准见表2，本文根据表2及图2标志在ArcMap中分别提取出各时期的海岸线类型。
Table 2. Coastline classification system表2.海岸线分类系统海岸线类型分类标志基岩岸线由岩石构成，岸线曲折且起伏明显，水陆分界线面向，轮廓分明砂质岸线由海岸沙砾、石块构成，受海水冲刷后较为光滑，光谱反射率高，影像中呈白色或灰白色，岸线平直淤泥质岸线多为淤泥构成，位于植被差异明显出，由潮汐作用形成，致使潮水淹没处植被稀疏程度明显，地势平缓河口岸线河口径流及海水冲刷形成，分界线在河流缩减处人工岸线由人为干扰形成的岸线，如码头、防洪堤、养殖区、盐田等，棱角分明，轮廓明晰图2为2016年遥感影像在ENVI中采用751彩色合成时，各种海岸线类型的典型解译标志，根据遥感影像特征及表2中的各种岸线的定义，同时参照GoogleEarth影像，分别提取出各个时期的海岸线类型。