長(zhǎng)江口淤泥質(zhì)潮灘高程遙感定量反演及沖淤演變分析.pdf

1、淤泥質(zhì)潮灘作為陸海相互作用的敏感地帶，灘面泥濘、潮溝密布、變化頻繁，常規(guī)地形測(cè)量難度較大。由于淤泥質(zhì)潮灘具有一些能被可見光和近紅外傳感器探測(cè)到的特征，所以遙感技術(shù)為其地形信息提取和定量反演提供了廣闊的前景。 本論文首先利用多時(shí)相衛(wèi)星影像資料及海圖資料，結(jié)合實(shí)地調(diào)查完成了上海市不同時(shí)期的灘涂資源解譯工作，統(tǒng)計(jì)結(jié)果為探明上海市灘涂資源總量及其變化規(guī)律提供了科學(xué)依據(jù)。 利用遙感水邊線方法和數(shù)值模型建立淤泥質(zhì)潮灘的數(shù)字高程模型(

2、DEM)。作者在分析長(zhǎng)江口區(qū)不同濃度水體與背景地物光譜特征的基礎(chǔ)上，利用多時(shí)相衛(wèi)星遙感影像，采用決策樹方法及區(qū)域增長(zhǎng)算法提取水邊線信息，提高了水邊線提取效率和精度。利用國(guó)際上成熟的水動(dòng)力數(shù)值模型(Delft-3D)模擬衛(wèi)星過境時(shí)刻的潮位。最后，對(duì)具有高程值的水邊線系列利用不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)完成插值，生成潮灘的數(shù)字高程模型。將得到的初始高程模型輸入水動(dòng)力模型，細(xì)化原來的地形條件重復(fù)運(yùn)行模型，并將模型結(jié)果與水邊線提取結(jié)果對(duì)比，進(jìn)一步微調(diào)

3、潮灘地形，直到模型模擬的水邊線與衛(wèi)星影像提取的水邊線滿足精度要求為止。作者以九段沙為主要研究對(duì)象，為消除潮灘沖淤變化的影響，選取相近年份的遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，利用上述方法建立了不同時(shí)間段內(nèi)的潮灘高程模型，并通過對(duì)比分析研究了長(zhǎng)江口深水航道工程對(duì)九段沙沖淤演變的影響。 以多時(shí)相高分辨率航空影像為數(shù)據(jù)源，在分析潮灘的動(dòng)力沉積、動(dòng)力地貌和光譜信息特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了崇明東灘潮溝信息的提取。根據(jù)上述的提取結(jié)果研究了Horton定律在崇明東

4、灘潮溝系統(tǒng)中的適用條件，并利用Horton定律及分形分維理論從定量角度分析潮溝形態(tài)變化。利用水邊線高程反演技術(shù)，結(jié)合實(shí)測(cè)潮溝寬深比資料實(shí)現(xiàn)了潮溝地形反演，使潮灘地形得到更精細(xì)的刻畫。 利用大量的實(shí)測(cè)植被光譜及生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)，利用主成份分析方法(PCA)分析了潮灘植被光譜信息與生態(tài)環(huán)境因子的關(guān)系，并以此為基礎(chǔ)將植被覆蓋度指數(shù)(FVC)、潮灘高程、潮溝等信息作為植被分類的輔助信息。在植被初次分類的基礎(chǔ)上，構(gòu)造模糊矩陣，根據(jù)輔助信息對(duì)不

5、同植被類型的隸屬關(guān)系對(duì)誤分的像元進(jìn)行二次分類，從而提高了潮灘植被分類的精度。 為了得到潮灘的沉積速率，本文利用不同年份的水邊線位置和實(shí)測(cè)的高程剖面，計(jì)算了潮灘不同部位的多年平均沉積速率，并分析了潮灘沖淤的空間差異及影響因素。結(jié)合上述高程反演及平均沖淤速率計(jì)算結(jié)果，探討崇明東灘高程及沉積速率之間的相互關(guān)系。根據(jù)植被信息提取結(jié)果，研究了崇明東灘植被對(duì)潮灘沉積速率的影響，同時(shí)根據(jù)野外實(shí)測(cè)光灘區(qū)及植被區(qū)的流速、流向及懸沙濃度特征進(jìn)一步研