星载红外与微波多源遥感数据提取长江口淤泥质潮滩水边线信息.pdf

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1、(###!第!"卷!第#期!$%%"年#月星载红外与微波多源遥感数据提取长江口淤泥质潮滩水边线信息"韩!震!金亚秋复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室!上海%##!""摘要!!河口水体通常含沙量较高!悬浮泥沙影响淤泥质潮滩水边线信息提取的精度5以长江口九段沙淤泥质潮滩为试验区!提出用星载红外和微波多源两通道遥感数据进行水边线信息提取5试验分析表明!以星载反射红外数据为主!辅以热红外数据或微波数据组合!进行淤泥质潮滩水边线信息提取是十分有效的方法5最后!根据提取的长江口九段沙水边线信息!采用水边线高程遥感反演技术!对九段沙面积动态变迁进行了定量评估5关

2、键词!!星载红外与微波遥感!淤泥质潮滩!水边线!九段沙!!淤泥质潮滩是在周期性潮汐作用下经常被海水泥沙含量通常较高!它是影响水边线位置变化的重所浸淹的沿海湿地!是一种动态不稳定的水土资要因素之一!在一定程度上降低了水边线提取的实源5水边线是淤泥质潮滩重要特征参数之一!它是际效果5对于中国的长江口+黄河口+珠江口这些潮汐波动下起伏不平的海面和陆地的瞬时交接线5高含沙量的河口!如何抑制高含量悬浮泥沙信息对淤泥质潮滩作为海陆相互作用的敏感地带!每天潮水边线信息的影响!对提高河口水边线提取精度是涨潮落!干湿交替!水边线的变化给常规专业调查十分重要的5和观测工作带

3、来很大的困难5开展水边线遥感研究!克服河口水体中高含量悬浮泥沙对水边线信息有助于实现宏观+动态+同步监测淤泥质潮滩的生提取的影响!多源遥感数据的比较与选择是一条有%)’态环境和资源开发利用!弥补常规观测方法的不效的途径5本文选择悬浮泥沙含量较高的长江口足5九段沙淤泥质潮滩为研究区5九段沙位于长江口南%(’导堤的南面!南槽的北部!%#世纪&#年代初期开任明达等曾分别用航空像片和陆地卫星"L.3:7.8$多光谱扫描仪"SAA$数据研究塘沽港淤始初露!并逐渐扩大和增高!成为长江口继崇明+%%’泥质潮滩的水边线5c9F/3等用L.3:7.8JS数据长兴+横沙之后

4、的第四个岛屿!其地理位置见图(5%"’监测尼罗河三角洲水边线的变化5M^2等近年来综合采用L.3:7.8被动反射红外数据+热红外数据也采用L.3:7.8JS数据研究韩国a4-74湾潮间带和欧洲遥感卫星合成孔径雷达",MA’%AIM$主动微的水边线提取5这些工作采用的均是可见光与反射波数据!提取淤泥质潮滩的水边线信息!分析淤泥%$’红外数据5尽管通常反映水陆边界最明显的波段为质潮滩的动态变迁5采用L.V0.;9’a.277!M4’%!’%>’%@’反射红外波段!但是这类数据同时也对悬浮泥沙69B87和A4690三种算法对这些遥感数据分别进%&’的响应十分敏

5、感5在大河口地区!水体中的悬浮行了水边线信息的提取!对其效果进行了比较5并!%##!’(%’#$收稿!%##&’#%’%!收修改稿!"国家重点基础研究发展规划"批准号#%##(*+"#@!#($+国家自然科学基金"批准号#)#($(##@$+上海光科技专项"批准号#")(#&#(%$+国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室开放研究基金"批准号#%##!#%$和中国博士后科学基金"批准号#%##!#")#@)$资助项目!!!,’-./0#G.3’_G93!-./05;G/3.5;4-(^f1/3!b2:.35.;5;3!第!"卷!第#期!$%%"年#

6、月(##(运用多时相的红外和微波遥感数据对九段沙近(&(!红外数据提取水边线信息年来的面积动态变迁进行了分析5图"".$和"6$是我们在长江口崇明岛东滩实测的淤泥和水体的反射光谱曲线5可以发现淤泥的反射波谱曲线的总趋势是上升的!反射率在#5($之间!而水体各个波段的反射率都比较低!尤其在近红外部分!在(###3-以后下降至#5#(#%5在近红外波段范围内!淤泥的反射率要高于水体的反射率!两者有明显的区别5在热红外波段范围内!水体和淤泥的热特性差异也较大5一般淤泥在白天受太阳辐射影响!温度较高!呈暖色调5而水体由于热容量大!升温慢!比周围淤泥温

7、度低!呈冷色调5这就为利用热红外数据提取淤泥质潮滩的水边图’!长江口九段沙地理位置图#(444年$线提供了可能5’!图像边缘检测算法图像中的边界线往往表明一个特征区域的终结和另一个特征区域的开始!边缘检测是利用物体和背景在某种图像特征上的差异来实现的5L.V0.;9’a.277算法是一种二阶边缘检测方法!它通过寻找图像灰度值中二阶微分中的过零点来检测边缘%$’点5由于遥感图像存在噪声!需进行去噪处理5光学遥感图像的噪声为加性a.277噪声!AIM遥感图像的相干斑的统计分布近似服从a.--.分%(#’布!因此L.V0.;9’a.277算法只对光学遥感图像水

8、边线信息提取有效5M469B87边缘算法是利用局图/!淤泥和水体反射光谱图%>’