基于SAR影像的連云港海岸線提取

曹媛媛　李陽(yáng)　文言　崔云健　趙亮

【摘 要】海岸線位置的確定是海岸帶和海島礁測(cè)繪的重要內(nèi)容。通過(guò)遙感影像對(duì)海岸線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有利于我們觀察海岸線的變化。本文介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)海岸線研究的主要研究現(xiàn)狀以及經(jīng)典的海岸線提取算法，詳細(xì)的介紹了基于SAR影像的海岸線提取方法，對(duì)連云港海岸線進(jìn)行了提取。

【關(guān)鍵字】SAR;海岸線;提取方法

中圖分類(lèi)號(hào)： TN957.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）31-0096-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.044

Extraction of Lianyungang Coastline Based on SAR Image

CAO Yuan-yuan1 LI Yang2 WEN Yan3 CUI Yun-jian1 ZHAO Liang1

（1.School of surveying and mapping and ocean information， jiangsu ocean university， Lianyungang Jiangsu 222005， China;

2.Jiangsu changdi real estate assets evaluation and planning co.， LTD.， Changzhou Jiangsu 213000， China;

3.School of civil engineering， chongqing jiaotong university， Chongqing 400074， China）

【Abstract】The determination of coastline location is an important part of coastal zone and island reef surveying and mapping. Real-time monitoring of coastline by remote sensing images is helpful for us to observe the changes of coastline. This paper introduces the main research status of domestic coastline research and classical Coastline Extraction algorithm. It also introduces the Coastline Extraction Method Based on SAR image in detail， and extracts the coastline of Lianyungang.

【Key words】SAR; Coastline; Extraction method

1 遙感圖像提取海岸線研究現(xiàn)狀

目前遙感圖像中海岸線提取主要分為以下幾種方法：（1）目視解譯，通過(guò)高分辨率影像以人工的方式對(duì)其進(jìn)行提取，但耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，海岸線提取精度主要取決于人的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)影像的判別;（2）通過(guò)各種算法利用軟件將海岸線進(jìn)行自動(dòng)提取，這種方法速度快，但精度還需要后期評(píng)定。目前常用的方法有：邊緣算法、基于ECognition的分割算法等等，隨著這些算法的不斷完善，自動(dòng)提取的精度也在不斷提高，成為越來(lái)越多人的首選。越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者也在不斷改進(jìn)提取算法，使其提取精度進(jìn)一步提高。

2 經(jīng)典海岸線提取算法

經(jīng)典海岸線提取算法主要包括以下幾種：（1）邊緣檢測(cè)法[1]，（2）閾值分割法，（3）支持向量機(jī)法，（4）面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)方法等，這些方法都是基于算法對(duì)海岸線進(jìn)行自動(dòng)化提取的方法，對(duì)于這些算法提取出的結(jié)果進(jìn)行精度比較，可以看出每種方法提取出的海岸線精度有較大差距。最普通的就是人工解譯，通過(guò)人眼辨識(shí)，但這種方式對(duì)影像精度有較高要求，其次每個(gè)人的視覺(jué)效果不同，會(huì)造成提取精度的差異，同時(shí)也很浪費(fèi)人力物力和財(cái)力。

3 海岸線的提取方法研究

3.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況

連云港是江蘇省為數(shù)不多的擁有海岸線的城市，位于東部沿海，連云港東部臨海，有著很長(zhǎng)的海岸線，其中有標(biāo)準(zhǔn)海岸線162千米。因此對(duì)連云港市的海岸線進(jìn)行提取進(jìn)有利于后面精確劃定海岸線位置以及判定海平面位置有重要意義。本次提取海岸線的遙感圖像資料是SAR，分辨率為30米。

3.2 提取技術(shù)流程

通過(guò)對(duì)原始影像與Landsat影像進(jìn)行校正和融合，在ENVI里面進(jìn)行處理，得出海岸線，在利用ArcGIS對(duì)海岸線進(jìn)行精確化處理，將有誤差的地方進(jìn)行目視解譯，把自動(dòng)提取出的不是海岸線的元素刪去，最終得出連云港海岸線。該次研究的海岸線信息提取技術(shù)流程如上圖1。

3.3 海岸線提取（見(jiàn)圖2）

圖2

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)SAR影像進(jìn)行校正和融合處理后，通過(guò)監(jiān)督分類(lèi)、Majority分析和Minority分析、聚類(lèi)處理、過(guò)濾處理、圖像增強(qiáng)，最后利用ArcGIS對(duì)海岸線進(jìn)一步精確，較為精確的得出了連云港的海岸線。本文用相對(duì)簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單的方法提取了連云港海岸線，并未用一些邊緣檢測(cè)算法。下一步可以用canny等一些邊緣算法對(duì)海岸線的提取進(jìn)行研究，找出更簡(jiǎn)便的方法。

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