射阳河口海岸线变迁遥感监测研究

摘要

海岸线是多年平均大潮所形成的海水与陆地分界线的痕迹线。在粉砂淤泥质海岸，受海水动力作用、地质气象灾害、气候变暖导致的海平面上升等自然条件的变化以及围垦、填海造陆、海洋工程等人类活动的影响，海岸线位置发生变化，对沿海地区生态、环境及社会经济产生了重要影响。从现有的技术手段来看，传统方法监测海岸线变化不仅耗时、费力，而且难度大，利用多源遥感数据获取岸线动态变化信息方便、快捷，成为淤泥质海岸岸线提取的重要方法，但是海岸线的遥感精确提取具有一定的难度。
　　本文以江苏中部海岸射阳河口岸段为研究区，尝试以ZY-3、SPOT、Landsat、HJ-1A、HJ-1B等多源遥感影像数据、实测潮位数据、典型断面高程测量数据为数据源，利用GIS和遥感技术相结合，采用不同遥感提取方法，提取多时相海岸线信息，并基于此开展岸线空间动态变化分析，目的为对了解淤泥质海岸的冲淤动态变化、保障海岸带空间资源的合理开发利用提供技术与数据支撑。主要工作及成果如下:
　　1、水边线信息遥感提取
　　分别采用密度分割法、非监督分类与监督分类结合法、三波段梯度差水体指数法(TGDWI)自动提取研究区瞬时水边线，并对三种水边线提取方法做适用性分析。结果表明:密度分割法对于灰度值差异明显的影像，解译效果比较好;对近岸水体含沙量大的影像，TGDWI能较好的分离出水陆。影像的前处理和后处理对增强了水边线提取的连续性、提高水边线提取的自动化程度具有重要作用。
　　2、人工岸线分类与遥感提取
　　将研究区内的人工岸线分为五类，分别为盐养围堤海岸、港口码头海岸、建设围堤海岸、河流河堤海岸和道路海堤海岸，给出了五类人工岸线的遥感解译标志，采用密度分割法和人机交互解译方法结合的方法实现了人工岸线的遥感提取。
　　3、基于潮位推算和GIS空间分析叠加海岸线
　　运用T Tide计算出实测站点潮位曲线，计算遥感影像成像时刻潮位和平均大潮的高潮平均潮位，推算出平均大潮高潮线，作为研究区的自然岸线;通过与已获取的人工岸线的GIS叠加分析，得到研究区的遥感海岸线。
　　4、射阳河口岸线变迁特征及原因
　　基于遥感提取的海岸线为基础数据，运用GIS进行统计分析，利用基线法开展了射阳河口2000～2004年、2004～2008年、2008～2012年、2012～2015年四个时间段的岸线变迁距离、岸线冲淤变化、岸线类型变化的分析，揭示射阳河口岸线的时空变化格局特征及成因。结果表明:①在2000～2015年，2015年研究区海岸线总岸线长度为61.98km，比2000年增加了9.79km，年平均增长0.30％;②研究区处于冲刷与淤长的过渡地带，总体冲刷占优势，在2000～2015年间，淤长岸段的年平均向海淤长速率为58.76m/a，冲刷岸段的年平均向岸冲刷速率为89.89m/a，可见冲刷和淤长幅度都比较大;③2000～2015年，研究区人工岸线在不断增长，在15年内共增加了33.64km。人工岸线类型中，盐养围堤海岸是主要的人工岸线类型。从岸线变迁原因来看，在2000～2015年，研究区的岸线变迁受自然因素和人为因素的双重影响，其中自然因素主要为台风、风暴潮，人为因素主要为围海养殖用海以及港口码头建设。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 岸线信息提取研究进展

1．2．2 岸线变迁研究进展

1．2．3 射阳河口研究进展

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究区与数据

2．1 研究区概况

2．1．1 研究区自然地理概况

2．1．2 社会经济概况

2．2 数据收集与处理

2．2．1 影像数据收集与处理

2．2．2 潮位数据收集与处理

2．2．3 典型断面高程测量数据收集与处理

第三章 基于水边线和潮位插值的海岸线推算

3．1 基于遥感的瞬时水边线提取

3．1．1 密度分割法提取瞬时水边线

3．1．2 非监督分类与监督分类结合法提取瞬时水边线

3．1．3 TGDWI提取瞬时水边线

3．1．4 三种方法的适用性分析

3．2 人工岸线遥感提取

3．2．1 人工岸线解译标志

3．2．2 人工岸线信息遥感提取

3．3 平均大潮高潮线推算

3．4 海岸线推算

第四章 射阳河口岸线的变迁分析

4．1 岸线变迁分析方法

4．2 岸线变迁特征

4．2．1 岸线长度变化特征

4．2．2 岸线冲淤变化特征

4．2．3 岸线类型变化特征

4．3 岸线变迁原因分析

4．3．1 自然因素

4．3．2 人为因素

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢