基于尺度变换的海岸线快速提取方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于尺度变换的海岸线快速提取方法和装置，属于卫星遥感技术领域。本发明专利技术构建了融合多尺度卫星遥感影像和土地利用类型锁定岸线分区的判断算法，首先利用大尺度影像确定大尺度海岸线，并基于大尺度海岸线的根节点和子节点的土地利用类型确定各个岸线分区，对不同的岸线分区，基于小尺度卫星遥感影像采用对应的合理的岸线提取算法获取精细海岸线数据。本发明专利技术提高了不同尺度卫星遥感影像、不同海岸地质类型海岸下解译海岸线空间位置和类型属性的准确性，在不同遥感影像尺度下、不同海岸类型条件下具有较好的稳定性、鲁棒性、适用性，提高了海岸线自动化解译的精度和时间效率。度和时间效率。度和时间效率。

【技术实现步骤摘要】
基于尺度变换的海岸线快速提取方法和装置


[0001]本专利技术涉及卫星遥感
，特别是指一种基于尺度变换的海岸线快速提取方法和装置。

技术介绍

[0002]海岸线是海洋和陆地的分界线，我国沿海1.8万公里的大陆海岸线上富集着砂质岸线、红树林生物岸线、基岩岸线、港口码头人工岸线、养殖岸线、盐田岸线、交通围堤等多种海岸线类型。随着全球海平面上升、围填海等海域开发活动的不断加强，海岸线的空间位置不断变化，其性质属性逐渐由自然岸线属性向人工属性转变，同时也引发了海水入侵、海岸侵蚀加剧、局部海岸淤长、海岸沉积环境改变等资源环境问题。准确掌握海岸线的动态空间位置、类型属性等特征，是海域管理、资源调查、海岸规划以及环境状况评价的重要基础数据。
[0003]常规获取海岸线空间分布位置和属性信息的方法主要包括三类：第一类是实地勘测法，通常利用各种测绘仪器外业实地勘界海岸线空间坐标和海岸类型。第二类则是借助卫星或航拍影像的目视解译法，该方法是获取卫星传感器或无人机影像，采用人工目视解译和手动勾绘海陆边界的方法，实现海岸线的空间矢量化。第三类是依赖于海岸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于尺度变换的海岸线快速提取方法，其特征在于，所述方法包括：S1：获取待检测区域的卫星遥感影像、土地利用分类数据和数字高程DEM数据；其中，所述卫星遥感影像包括大尺度卫星遥感影像和小尺度卫星遥感影像；S2：根据所述大尺度卫星遥感的归一化水体指数提取得到大尺度海岸线，并获取所述大尺度海岸线各个折线节点作为根节点；S3：为每个所述根节点生成设定长度的辅助线段，在所述辅助线段上按照设定的间距生成一系列子节点，并根据所述土地利用分类数据得到各个根节点和子节点的土地利用类型；其中，所述辅助线段穿过所述根节点，并且所述辅助线段垂直于所述大尺度海岸线在所述根节点处的切线；S4：对每一个所述根节点，根据该根节点的土地利用类型、该根节点对应的所有子节点的土地利用类型以及该根节点对应的所有子节点与该根节点的距离计算该根节点更新后的土地利用类型；S5：根据各个根节点更新后的土地利用类型，按照所述大尺度海岸线的方向，将更新后的土地利用类型相同的连续的根节点及其辅助线段向右合并，得到抽稀根节点及其对应的辅助线段；S6：按照所述大尺度海岸线的方向，将位于所述大尺度海岸线同一侧的各个辅助线段的最外端点依次连接，得到每个抽稀根节点对应的闭合区域；S7：根据所述闭合区域，对所述小尺度卫星遥感影像进行裁剪，得到每个抽稀根节点对应的检测子区域；S8：在每个所述检测子区域内，根据该检测子区域对应的抽稀根节点更新后的土地利用类型以及数字高程DEM数据确定对应的岸线提取算法，通过对应的岸线提取算法对该检测子区域进行海岸线提取，得到该检测子区域对应的海岸线分段；S9：将所有海岸线分段依次进行首尾相连，得到海岸线结果。2.根据权利要求1所述的基于尺度变换的海岸线快速提取方法，其特征在于，所述S1包括：S11：获取覆盖待检测区域的卫星遥感影像，所述卫星遥感影像包括大尺度卫星遥感影像和小尺度卫星遥感影像；其中，所述卫星遥感影像至少包括红波段、绿波段、蓝波段和近红外波段；S12：获取待检测区域的矢量边界；S13：获取土地利用分类数据和数字高程DEM数据；S14：判断所述卫星遥感影像、矢量边界土地利用分类数据和数字高程DEM数据投影坐标是否一致，若不一致，则进行坐标转换；S15：并使用所述矢量边界对所述卫星遥感影像进行矢量裁剪，得到待检测区域的卫星遥感影像；其中，若整景遥感影像均为待检测区域，则将非成像区域去除或设置为无效。3.根据权利要求2所述的基于尺度变换的海岸线快速提取方法，其特征在于，所述S2包括：S21：计算所述大尺度卫星遥感影像的各个像元的归一化水体指数NDWI；
NDWI＝(p(Green)
‑
p(NIR))/(p(Green)+p(NIR))其中，p(Green)和p(NIR)分别为卫星遥感影像绿波段和近红外波段的遥感反射率；S22：根据设置的归一化水体指数阈值对所述大尺度卫星遥感影像进行分割，将归一化水体指数大于所述归一化水体指数阈值的像元分割为海洋区域，否则分割为陆地区域；S23：将所述海洋区域和陆地区域的临界线作为所述大尺度海岸线；S24：取所述大尺度海岸线各个折线结点，按照所述大尺度海岸线的方向从左向右依次编号为根节点p1
···
pm。4.根据权利要求3所述的基于尺度变换的海岸线快速提取方法，其特征在于，所述S3包括：S31：从所述大尺度海岸线的左侧开始，依次为每个所述根节点生成设定长度的辅助线段；其中，所述辅助线段穿过所述根节点，并且所述辅助线段垂直于所述大尺度海岸线在所述根节点处的切线；S32：在所述辅助线段上按照设定的间距生成一系列子节点q1
···
qn；S34：对所述大尺度海岸线和辅助线段叠加土地利用分类数据；S35：基于空间位置关系，将所述土地利用分类数据的土地利用类型赋予每个根节点p1
···
pm及其对应的子节点q1
···
qn；其中，所述土地利用类型包括：“林地”、“草地”、“裸岩”、“滩涂/湿地/围涂”、“砂滩/沙滩”、“红树林/海草床/珊瑚礁”、“居住地/海岸围堤”、“旱地/水田”、“交通用地”、“建设用地”、“码头/港口/渔港”、“水域”和“河口”。5.根据权利要求4所述的基于尺度变换的海岸线快速提取方法，其特征在于，所述S4包括：S41：通过如下公式计算每个根节点对应的各个子节点的距离权重；其中，b
j
为第j个子节点的距离权重，j＝1,2,3...n，n为一条辅助线段上的子节点数量，L
j
为第j个子节点与其对应的根节点的距离，r为辅助线段的长度；S42：通过如下公式计算根节点是各种土地利用类型的加权权重值；其中，p
i
和a<...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕京鹏，马万栋，申文明，张文国，吴玲，郭艳玲，史园莉，毕晓玲，陈绪慧，史雪威，
申请(专利权)人：生态环境部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：