[发明专利]一种基于多时相高分辨率遥感影像的海岸线提取方法

权利要求书

1.一种基于多时相高分辨率遥感影像的海岸线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，数据准备，本方法需要的输入数据包括：1）多时相高分辨率正射遥感影像；2）国家海洋信息中心潮汐表数据；3）影像无效区域掩膜；

步骤2，多时相高分辨率遥感影像瞬时水边线信息提取；

步骤3，对瞬时水边线陆地一侧指定范围内构建缓冲区，作为参考海岸带，通过对参考海岸带的地物类别进行提取，作为海岸线类别确认的参考数据；

步骤4，对不同类型的海岸线特征进行分析，构建不同的海岸线潮位校正模型对瞬时水边线位置矢量进行纠正，将各类海岸线进行拼接，得到完整的海岸线信息，并输出为矢量文件；

其中，将海岸线分为人工海岸线与自然海岸线进行提取，其中自然海岸线包括岩基海岸线、砂质海岸线以及生物海岸线三个子类别，然后对瞬时水边线位置矢量进行纠正：

人工海岸线提取，当水边线附近的参考海岸带为道路、人工建筑以及边缘规则的裸地类别时对应的海岸线类型为人工海岸线；位于潮水或潮坪外侧与人工痕迹之间的界限；

岩基海岸线提取，当水边线附近的参考海岸带为浸水岩石或未浸水岩石类别时，对应的海岸线为岩基海岸线；岩基海岸线即位于受潮水侵蚀倒石堆与为受潮水侵蚀岩石的分界处；

生物海岸线提取，潮间生物通常为喜盐植被，只生长在海潮能够达到的淤泥浅滩处，潮间生物靠近陆地一侧与其他地物的分界即是潮水能够到达的最远位置；故参考海岸带中夹在瞬时水边线和人工地物之间的大面积植被图斑即为生物海岸，且生物海岸靠近人工建筑一侧的边界即为生物海岸线；

砂质海岸线提取，当水边线附近的参考海岸带为浸水沙滩或未浸水沙滩类别时，对应的海岸线为砂质海岸线，砂质海岸地形起伏较小，因而较小的潮位变化即会导致水边线较大的变动，故直接从影像上获取砂质海岸线存在困难，需要将多时相遥感影像瞬时水边线的水平位置和成像时刻的潮位高度结合起来，反算沙滩坡度，然后对平均大潮高潮位的水陆分界位置进行推导，得到砂质海岸线位置。

2.根据权利要求1所述的基于多时相高分辨率遥感影像的海岸线提取方法，其特征在于：所述步骤2中，瞬时水边线信息提取的具体方法如下：

步骤2.1，影像多尺度分割，利用分型网络演化算法FNEA对正射影像进行多尺度分割，得到内部异质性最小且与相邻对象的异质性最大的影像对象；

步骤2.2，基于面向对象支持向量机方法的水体信息提取，对分割后生成的对象进行样本采集与筛选，以水体为主要类别，其他地物为辅助类别，构建了由水体、植被、裸土、建筑、沙滩五类地物构成的样本集，利用面向对象的支持向量机方法对研究区内水体信息进行提取；

步骤2.3，水体信息提取后处理，将水体信息二值化后计算所有水体图斑的边界长度并进行统计，通过其边界长度变化趋势筛选出海域水体图斑，并对桥梁造成的海域水体图斑截断区域进行局部形态学处理，得到完整的海水水域图斑；

步骤2.4，瞬时水边线提取，获取完整的海水水域图斑的内边界，即瞬时水边线。

3.根据权利要求1所述的基于多时相高分辨率遥感影像的海岸线提取方法，其特征在于：所述步骤3中，参考海岸带构建和分类的具体方法如下：

步骤3.1，参考海岸带构建，对瞬时水边线陆地一侧指定范围内区域进行掩膜，作为识别水边线类别所需的参考海岸带；

步骤3.2，参考海岸带地物提取，将参考海岸带地物分为植被、未浸水沙滩、未浸水岩石、浸水沙滩、浸水岩石、裸地和人工建筑与道路七个类别，利用归一化植被指数NDVI、归一化水体指数NDWI、灰度共生矩阵同质性Homogeneity构建决策树进行参考海岸带地物分类。