基于潮汐动态淹没过程的长江口潮滩地形信息反演研究

摘要：

潮滩是陆地与海洋之间重要的生态过渡地带,具有复杂的生态过程和重要的服务功能.受陆海交互作用及人类活动的影响,潮滩处于高度动态变化过程中,而传统测绘技术受到潮滩可达性影响无法快速获取潮滩地形信息.为解决潮滩高程数据获取困难的问题,本文提出一种基于潮汐动态淹没过程和时序遥感影像的潮滩地形信息提取算法,利用K-means++聚类方法实现水域提取,并通过时序淹没特征计算潮滩淹没频率提取潮滩范围信息,最终综合区域潮汐特征反演潮滩地形.研究以崇明东滩为例,利用2016-2020年所有可用Sentinel-2和Landsat-8时序遥感影像,实现潮滩范围提取与高程反演,并通过实测高程数据进行精度验证.研究结果表明,潮滩范围提取总体精度为97.73％,F1_score为0.98;高程反演平均绝对误差为0.15 m,潮滩高程的反演精度与可用影像的数量呈正相关.研究利用该算法进一步反演长江口地区主要潮滩地形特征,结果表明区域内潮滩面积为346.93 km2,高程范围为1.00～3.84 m,且与现有潮滩范围数据集相比,本研究提取的长江口潮滩范围更为完整.该算法为潮滩地形的快速反演提供了可能,对潮滩资源动态监测和管理具有重要意义.

关键词：潮滩、时序遥感影像、K-means++、潮滩淹没频率、Sentinel-2、Landsat-8、潮滩范围提取、地形反演、长江口

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资助基金：国家自然科学基金;中央引导地方发展专项

在线出版日期：2022-04-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：583-596