一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法，所述方法包括资料收集与处理、变化信息提取、变化区域的地理坐标计算和变化对比图制作、外业调查核实、确定涉水违法占用等步骤，本发明专利技术将高分辨率遥感监测技术引入河湖管理中，解决了传统的河湖巡查范围小、不全面、成本高、成果存在一定的主观性等局限，实现了水域的全面、快速、经济、动态监测，监测成果真实、客观，是河湖管理一项有效的技术方法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法
本专利技术涉及水利工程
，具体涉及一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法。
技术介绍
遥感技术是一种借助于卫星、飞机、气球等平台的空间探测技术，具有探测范围广、快速、动态监测、经济客观等一系列优点，长久以来，我国水域管理主要以车船人工巡查为主。通过人工巡查，对水域管理(保护)范围内违法占用进行现场查处，为水域管理和保护做出了积极的贡献。但随着经济的快速发展，涉水开发占用现象日益增多，上述方法存在的弊端日益明显，突出表现在：对于水域范围广的区域监管工作量大，而相关水利管理单位人手有限，人工巡查手段监管不全面、不及时；并且对于一些水域港汊交错、河湖纵横，水情复杂及多是浅水的区域，车船很难深入其中，巡查难度较大，车船巡查手段存在很大局限性；三是人工巡查车船成本高、经济负担压力大；四是受地方经济利益的驱动，人工巡查存在很大的主观性，出现一些违法占用不能及时上报的情况。针对以上车船人工巡查水域监管的不足，迫切需要运用高科技信息化的手段，尤其是利用具有大范围动态区域监测优势的遥感技术对其进行监测很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高分遥感技术监测水域岸线变化的方法，用以解决当前水域人工巡查监管中存在的巡查不全面、不及时、成本高、不客观等一系列的问题。为实现上述目的，本专利技术方法通过引入高分辨率遥感监测技术对水域岸线进行监测，具体地，该方法包括如下步骤：(1)资料收集与处理首先对水域相关资料进行收集，将收集到的水域遥感影像数据和矢量数据转化为统一的地图投影和坐标系统，对两期遥感数据进行对比分析；(2)变化信息提取对上述数据经过对比分析，通过人工目视判读，勾画出变化区域，得到水域监管范围内开发利用变化区域的矢量数据；具体地，利用Arcgis软件，将监管范围线叠加到两期0.3米空间分辨率航片数据上，通过目视判读、人工解译查找水域监管范围内两期影像变化区域，结合水域开发利用资料和水位数据、DEM进一步判读，剔除两期影像(不同时期的两次影像)水位变化引起的洲滩淹露等变化，对变化区域范围进行人工提取，得到水域监管范围内开发利用变化区域矢量数据；利用Arcgis软件叠加变化区域和行政区划数据，得到变化区域行政区划信息；(3)然后对提取出来的变化区域的地理坐标进行计算、对每一处变化制作两期影像对比图；(4)外业调查核实将提取到的变化区域地理坐标、面积和两期影像变化对比图进行现场调查核实；所述现场调查的内容主要包括：项目名称、主要内容、责任主体、相关审批情况、变化是否属实。(5)依据现场调查核实的资料，对监测到的变化区域进行整理，剔除没有变化的区域，将剩余的变化区域按照有无审批分为合法和违法，从而确定变化区域是否涉水违法占用。具体地，上述高分遥感技术监测水域岸线变化的方法中，所述的水域资料包括水域监管范围、水域开发利用资料、高分辨率遥感影像、行政区划数据、水位数据和研究区的1:1万DEM。上述高分遥感技术监测水域岸线变化的方法中，所述高分辨率遥感影像资料采用0.3米空间分辨率航片影像；所述水位数据对应于航片成像时的水域水位数据；所述地图投影选择高斯克吕格投影，所述坐标系统为CGCS2000，所述水位数据和DEM统一为85国家高程基准。其中，DEM为数字高程模型，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达)，它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。本专利技术方法具有如下优点：本专利技术将高分辨率遥感监测技术引入河湖管理中，解决了传统的河湖巡查范围小、不全面、成本高、成果存在一定的主观性等局限，实现了水域的全面、快速、经济、动态监测，监测成果真实、客观，是河湖管理一项有效的技术方法。本专利技术将遥感技术与湖泊巡查、湖泊执法结合起来，建立了湖泊遥感监测、巡查核实、湖泊执法的湖泊管理模式，克服了常规湖泊车船巡查受范围、环境、经费、人员等限制，以及巡查的盲目性等不足，将遥感技术与湖泊巡查相结合，融合了遥感监测的全面、快速、客观、经济、针对性强的特点，以及现场核实的准确性，为湖泊执法建立了较好的技术支撑，提升了河湖管理的信息化与现代化管理水平，促进了湖泊的保护与合理开发。附图说明图1是本专利技术高分遥感技术监测水域岸线变化方法的流程图；图2是2012和2014年高邮湖保护范围线内遥感监测变化分布图；图3是2012和2014年高邮湖保护范围线内4号变化点对比图；图4是4号变化点——运河西堤下芦苇场内界首镇政府新建的界首芦苇荡码头现场图；图5是2012和2014年高邮湖保护范围线内5号变化点对比图；图6是5号变化点——界首芦苇场内候鸟观察站望台现场图；图7是2012和2014年高邮湖保护范围线内7号变化点对比图；图8是7号变化点——界首芦苇场内候鸟观察站小艇码头现场图；图9是2012和2014年高邮湖保护范围线内9号变化点对比图；图10是9号变化点——湖西大圩加固工程工人临时住房现场图；图11是2012和2014年金湖县高邮湖保护范围线内水域26号变化点对比图；图12是26号变化点——位于闵桥镇施尖滩现场图；图13是金湖县高邮湖保护范围线内水域及滩地39号变化点对比图；图14是39号变化点——位于闵桥镇横桥联圩内蟹塘现场图；图15是2012和2014年高邮湖保护范围线内65号变化点对比图；图16是65号变化点——位于高邮湖大堤堤脚外迎水面滩地上养禽滩和棚舍现场图。具体实施方式下面将通过具体实施例对本专利技术进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。实施例1江苏省高邮湖保护范围内水域和滩地占用情况变化遥感监测(2012-2014年)高邮湖位于江苏省中部，京杭大运河以西，湖泊面积达884.42km2，是江苏省第三大淡水湖。高邮湖是区域农业、城市用水主要供水水源地，是重要的渔业养殖基地，具有防洪、供水、通航、养殖、生态保护等综合功能。近几年来，随着当地经济的持续快速发展，沿湖人们对湖泊的开发力度进一步加大，圈圩养殖、项目建设等，侵占了大量湖泊水域。由于高邮湖是“悬湖”，湖水水面及部分湖底比东部里下河地区的地面还高，且高邮湖为淮河入江水道，湖泊水面的大面积侵占，不仅直接影响到本地区的防洪安全，对里下河地区甚至淮河流域的防洪安全构成威胁。另一方面，湖泊周边大规模的渔业养殖、开发建设等会引起湖区水质下降，直接影响到当地人民的生产生活。不仅如此，高邮湖东部紧邻南水北调东线调水河道里运河，湖泊水质的下降会影响到周边河道的水质，将对南水北调东线的水质安全构成一定的威胁，进一步影响到国家战略。由此可见，作为淮河行洪入江水道和南水北调规划供水通道，维持高邮湖水域面积、保障高邮湖行洪通道畅通、合理有序开发水域岸线，对于保障区域防洪安全和用水安全意义十分重要。鉴于此，专利技术人利用0.3米空间分辨率高分遥感数据对2012-2014年高邮湖保护范围内开发利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)首先对水域相关资料进行收集，将收集到的水域高分影像数据和矢量数据转化为统一的地图投影和坐标系统，对两期影像数据进行对比分析；(2)经过对比分析，通过人工目视判读，勾画出变化区域，得到水域监管范围内变化区域的矢量数据；(3)然后再对提取出来的变化区域的地理坐标进行计算、制作变化对比图；(4)将提取到的变化区域地理坐标、面积和两期影像变化对比图进行现场调查核实；(5)依据现场调查核实的资料，对监测到的变化区域进行整理，剔除没有变化的区域，将剩余的变化区域按照有无审批分为合法和违法，从而确定变化区域是否涉水违法占用。

【技术特征摘要】
1.一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)首先对水域相关资料进行收集，将收集到的水域高分影像数据和矢量数据转化为统一的地图投影和坐标系统，对两期影像数据进行对比分析；(2)经过对比分析，通过人工目视判读，勾画出变化区域，得到水域监管范围内变化区域的矢量数据；(3)然后再对提取出来的变化区域的地理坐标进行计算、制作变化对比图；(4)将提取到的变化区域地理坐标、面积和两期影像变化对比图进行现场调查核实；(5)依据现场调查核实的资料，对监测到的变化区域进行整理，剔除没有变化的区域，将剩余的变化区域按照有无审批分为合法和违法，从而确定变化区域是否涉水违法占用。2.根据权利要求1所述的利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法，其特征在于，所述的水域相关资料包括水域监管范围、水域开发利用资料、高分辨率遥感影像、行政区划数据、水位数...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱钧，高士佩，王冬梅，梁文广，王春美，王智源，王轶虹，吴杰，杨印，宋亚君，李霞，钱程，况曼曼，吉红霞，祁仰旭，刘钰，蒋志昊，
申请(专利权)人：江苏省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32