基于多光谱数据的最近50年黄河三角洲岸线自动提取

发布时间：2018-01-15 12:10

本文关键词：基于多光谱数据的最近50年黄河三角洲岸线自动提取　出处：《鲁东大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：黄河三角洲位于渤海湾南部与莱州湾西部,社会经济增长最为迅速、人类活动与海岸地貌响应最明显和强烈的地域之一。黄河三角洲作为全球著名的陆相淤积性弱潮三角洲,滩涂宽广平坦且发育演化迅速,在入海河流和海洋双重动力作用下,岸线演变速度和方向与其它类型海岸相比差别极为明显。黄河三角洲高效生态经济区列入国家战略规划区,但近50年来黄河三角洲海岸带区域的地貌演变极度频繁,使得其区域规划、城乡建设、产业发展、资源环境的保护与利用,对未来海岸带岸线演变及海岸土地利用变化情况的预测要求变得更高。基于50年研究尺度上黄河三角洲海岸线自动提取与其变迁过程、黄河入河口迁移、海岸带土地利用及入海输沙数量变化的相互关系,使用数字岸线分析系统(DSAS)、海岸线分形维数(FA)的海岸线分析和海岸带土地利用类型转移矩阵,研究黄河三角洲地区五十年尺度上海岸线与海滨地区LUCC过程。本文以黄河三角洲为研究对象,通过对实测光谱、遥感影像和光谱数据的综合分析,研究近五十年黄河三角洲海岸带的演变过程。本文所用数据源包括测绘于不同时期的大比例尺海图、地形图以及影像数据。方法如下:1、将影像与实测地物反射率光谱对比,选择敏感波段建立提取模型,之后对研究岸段进行分类并自动提取,同时基于908专项中山东省修测海岸线标准的目视解译方法对实验部分的海岸线进行提取,随后通过ROC曲线原则对提取结果分别进行0.5与1像元精度评价。2、基于自动提取方法对近50年中的14景遥感影像进行海岸线自动提取,并通过部分可获取同期地形图或海深图进行精度校正,对15幅水深图、地形图和海图进行人工矢量化、定义和几何校正,随后通过海岸线数字分析系统(DSAS)对提取得到的海岸线的演变过程进行定量分析,同时根据Matlab语言中的计盒维数原理计算不同时期一维岸线曲线分形维数(并使用毯子维进行对比验证),进而表达海岸线复杂曲折程度和进退变化。3、在1974-2015年的14景遥感影像中,选取时间间隔为10年的5景影像,进行海岸带土地利用专题地图制作,并通过土地利用转移矩阵结合河口变迁和入海水沙含量,分析黄河三角洲地区海岸线变迁特征机制。基于以上方法综合研究表明:1、海岸线自动提取:基于多光谱数据的海岸线自动提取在一个像元精度(提取置信度均高于90%)范围内能快速、准确地提取黄河三角洲复杂地貌类型地区海岸线,所得到的矢量岸线可直接用于地理信息系统(GIS)分析。2、黄河三角洲岸线变化:近50年为主要研究基础、百年尺度为参照背景,1855年-1934年岸线长度与前进岸线呈增长趋势,1934年-1959年同样递增,1959年-2015年岸线长度值在1984最小、2002最大,前进岸线整体呈缩减趋势,1974-1980、1984-1988前进岸线达峰值,1980至1984年、1996至1998年,2000-2002有骤增点。1959-1984年岸线长度减小、进退速率增大且形态向平滑、简单变化;1984-2015年岸线长度整体趋势为增加、进退速率减小且形态演化呈现曲折、复杂性,以2002年为此区间突变点,前增后降;其中,1984年-1988年、1988年-1992年、1996年-1998年、1998年-2000年岸线移动缓慢,只在河口部分和极少受人为干扰岸段发生迁移,1968-1974年、1992-1994年、1994-1996年、2006-2009年、2009-2012年和2012-2015年几近平衡;综上可知,黄河三角洲沿岸海岸线动态变化具有区域阶段性和周期性,最终在人为作用下加速趋于平衡,岸线长度增加、形态趋于简单平滑。3、海岸带土地利用变化:黄河三角洲土地利用变化表现为明显的阶段性,自然类型持续减少,而人工类型逐渐增多,盐田和养殖池呈现为带状连接分布,并将堆积平原与滩涂隔断,三角洲海岸带上人工类型与自然类型,整体向海推进。1974-2015年黄河三角洲土地利用变化与入海河口变迁、入海水沙含量和海洋动力(波浪、潮汐)变化及人为因素的综合作用影响着该地区海岸带演化机制,特别是近20年人为影响因素尤为突出。
[Abstract]:This paper deals with the evolution of coastal zone in the Yellow River Delta in the last 50 years based on the comprehensive analysis of measured spectrum , remote sensing image and spectral data . The changes of land use in the Yellow River Delta have been increased , the length of the coastline increased and the shape changed to smooth and simple changes . From 1984 to 1988 , the changes of land use in the Yellow River Delta were gradually increased . The changes of land use in the Yellow River Delta and the changes of sea power ( wave , tide ) and human factors influenced the evolution mechanism of the coastal zone in the region , especially in the last 20 years .

【学位授予单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P737.1;P715

【参考文献】