厦门岛海岸线分形特性演变规律的研究

发布时间：2021-04-06 10:40

　　滨海城市海岸线的空间特征演变规律及其影响因素对于陆海统筹的空间规划具有重要的研究意义。将改进的归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）和Canny边缘检测法相结合,从Landsat遥感影像中提取了厦门岛1976—2018年共九景海岸线,并对其进行分形分析。采用自主编写的图像分形维数计算程序计算了研究期间厦门岛海岸线的盒维数,总结分析了其变化趋势以及变化原因。结果表明:厦门岛的海岸线具有分形特性,其盒维数的变化范围为1.098 9～1.118 1,先后经历降低、增加、再降低和最后缓变四个阶段,总体呈现下降的趋势;进一步分析,发现厦门岛在快速发展进程中,海洋工程对海岸线空间形态复杂性有显著的影响,其中,填海造陆工程的实施导致海岸线盒维数降低,而港口、码头建设却导致盒维数增加。盒维数的变化程度间接反映了海洋工程对海岸带的改造程度。本研究对厦门海岸线分形特征的分析,可为该区域资源开发、生态保护和城市规划提供有价值的参考依据。 

【文章来源】：海洋科学进展. 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

1976—2018年厦门岛卫星图像以及海岸线提取结果

从提取效果来看,对于基岩和人工海岸,采用MNDWI(NDWI)和Canny算子相结合的方法提取的海岸线基本贴合岛屿轮廓,但是对于砂质和淤泥质海岸,提取的结果和岛屿轮廓会有所偏差。以2018年厦门岛卫星图像数据的海岸线提取结果(图2)为例:对于岛屿北部人工海岸,所提取的海岸线基本贴合海岸轮廓;但是对与岛屿东南部的沙滩,仍有小部分海岸线没能完全贴合海岸轮廓,这是因为砂质海岸边缘灰度值梯度小,边缘探测精度不够高[20]。厦门经济发展带来的高度城市化使得岛屿的砂质、淤泥质海岸退化严重,进而致使整座岛屿以基岩、人工海岸为主,因此,从整体来看,所提取出的海岸线基本贴合整座岛屿,对厦门岛盒维数的计算与分形特性演变规律分析影响不大。3.2 厦门岛海岸线分形特性

由于海岸线的盒维数与其复杂程度有关,本研究根据海岸线提取结果绘制了1976—2010年厦门岛海岸线变迁图(图4),分阶段探讨厦门岛海岸线盒维数变迁的原因。图4 厦门岛1976—2010年海岸线变迁阶段图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3121292