基于多源影像对辽河口潮滩及潮沟信息的提取

论文摘要

辽河是中国东北部最为重要的河流之一,辽河流域的水系也是中国的七大水系之一。辽宁省以及辽宁半岛的名字皆源于辽河。辽河将辽宁省分为两半,辽河以东称为“辽东”,辽河以西称为“辽西”。同时,辽河也被中国东北人民誉为母亲河。辽河全长1345km,其水系流域面积达232000km2,但是其平均流量只有500m3/s,大约只有珠江的1/12。由于其流经地区的土质多是粉质砂土,所以辽河同时还具有极高的输沙量。辽河的上游河流来沙携带了十分丰富的营养物质,在辽河口淤积形成了大范围的生态湿地,其中最为著名的就是盘锦红海滩生态湿地。然而随着河口开发建设等一系列人为因素的影响,辽河口湿地生态环境已经遭受到了不同程度的破坏,并且面临着生物多样性减少、湿地面积减少、湿地水质污染、生态调节能力降低等等一些列问题[1]。因此,对于辽河口湿地的生态修复工作亟需展开,其中掌握河口湿地的水动力特性显得尤为重要。河口湿地作为海陆交汇的地带,通过潮汐长期的动力作用,其潮间带上发育了尺度不均的潮沟,因此,能够准确的反演出河口湿地潮间带以及潮沟信息对于掌握河口水动力情况具有非常基础并且重要的意义。本文基于图像分割法对辽河口的水边线进行了提取,并且通过潮位校正模型反演出了辽河口的潮间带边线,最后结合了实测数据以及高清航拍数据确定了辽河口鸳鸯岛潮沟的目视解译方法。通过研究,本文取得了以下成果:（1）辽河口不同时期的水边线的提取。基于Landsat8近红外波段,使用阈值分割、数学形态学、边缘检测方法根据潮滩岸线的特性对卫星成像时刻的辽河口潮滩进行了提取。同时,本研究针对辽河口的淤泥质潮滩的特性,对前人的方法进行改进,对于水边线较为模糊的潮滩进行了提取,并且取得了较好的效果。（2）辽河口潮间带的反演。使用辽河口附近的两个验潮站的调和常数,对卫星成像时刻的潮位进行预报,并且结合潮位校正模型以及两期遥感影像反演出了辽河口潮间带边线,并对结果做出了讨论,研究结果表示,对于使用两期潮位相差较小的水边线对潮间带进行反演的误差较小;而对于使用两期潮位相差较大的水边线的潮间带边线的反演结果误差较大。（3）潮沟解译规则的确定。通过航拍数据和实测断面数据确定了辽河口鸳鸯潮沟的解译规则,通过实测数据的对比,使用该解译规则对潮沟提取的空间误差在5%左右,具有较高的精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 国外研究进展
•     1.2.2 国内研究进展
•   1.3 研究内容
• 2 研究数据
•   2.1 获取遥感影像与遥感影像的处理
•     2.1.1 获取影像
•     2.1.2 对影像的预处理
•   2.2 本研究使用的航拍数据
• 3 基于图像分割的水边线提取
•   3.1 潮滩的定义
•   3.2 图像分割技术简介
•   3.3 人工岸线提取
•     3.3.1 人工岸线的特点
•     3.3.2 人工岸线的提取方法
•   3.4 针对淤泥质潮滩的提取
•     3.4.1 淤泥质潮滩的特点
•     3.4.2 虾池岸线的提取
•     3.4.3 淤泥质潮滩的水边线提取
•     3.4.4 结果与分析
•   3.5 本章小结
• 4 水边线的潮位校正
•   4.1 验潮站间潮高的插值
•   4.2 卫星成像时刻的潮位推算
•     4.2.1 潮汐调和分析原理
•     4.2.2 潮位推算数据情况
•     4.2.3 鸳鸯沟潮位过程线调和分析
•     4.2.4 三道沟潮位过程线调和分析
•     4.2.5 卫星过境时刻两验潮站的潮位预报
•   4.3 潮位校正
•     4.3.1 潮位校正模型
•     4.3.2 使用潮位校正模型提取研究区域内潮滩特征线
•     4.3.3 结果验算
•   4.4 本章小结
• 5 基于航拍数据的潮沟断面验证以及潮沟提取
•   5.1 基于图像分割法对潮沟的提取
•   5.2 通过实测数据的目视解译法提取潮沟
•     5.2.1 实地测量数据情况
•     5.2.2 通过实测数据对潮沟解译标志进行优化
•     5.2.3 对鸳鸯岛潮沟的提取
•   5.3 使用最小二乘法对根据潮沟宽度预测潮沟深度
•   5.4 本章小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 本研究中存在的问题与展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 牟楠

导师: 梁书秀

关键词: 辽河口,潮滩提取,潮间带,潮沟提取

来源: 大连理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,环境科学与资源利用,水利水电工程

单位: 大连理工大学

分类号: TV148;X143

DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.003152

总页数: 66

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