摘要
海岸线是海域及陆地变化研究的重要参考依据，因此，海岸线自动提取与变化分析具有重要的研究意义。随着近海和陆上地区经济的快速发展，海岸水产养殖、盐田、港口、海堤和盐沼的面积不断增加，需要有效的从遥感影像中提取海岸线特征，以便于监测和管理广阔的沿海岸线。由于不同的海岸（如粉质、沙质、基岩、生物海岸和人工海岸线）具有不同的属性特征，且海岸的类型与岸线范围在不断发生变化，海岸线的自动提取与更新成为亟需解决的问题。本论文以山东青岛地区海岸线为例，主要研究内容包括以下两个方面： （1）青岛海岸线自动提取。我们根据沿海岸线的特征，环境和动态变化，快速准确地提取和监测青岛海岸线的变化情况。我们收集了2000、2010和2019年ETM +和OLI遥感数据，利用RS和GIS技术研究了过去19年的海岸线的特征和时空变化特征。本文使用了三种统计方法用于测量海岸线变化：其中海岸线端点速率、净海岸线运动和线性回归速率，分别达到的最高速度为266.07m / yr，2391.85m和124.47m / yr。端点速率、净海岸线运动和线性回归速率的最大累积量分别为-142.55m / yr，-1234.59m和-63.22m / yr。对于海岸线的提取，我们应用三种不同的方法，最合适的方法是canny edge算法，该方法可以生成更准确的结果。我们将该方法与其他通用边缘检测算法（例如Prewitt，Sobel， Robert，基于阈值的边缘检测方法，基于区域增长的边缘检测方法）进行了比较，发现我们的方法在准确识别海岸线方面优于他们。 （2）青岛海岸线的变化分析。结果表明，在过去的二十年中，青岛海岸线的长度持续增加，总共增加了18.14 km。但不同的天然和人工海岸线发生了重大变化，人为造成的海岸线恶化逐渐从2000年的53.63％大幅增加到2019年的68.40％，而天然海岸线的长度已大大减少。青岛海岸线地貌丰富，既有基岩、盐田、海堤，也有水产养殖、沙滩、淤泥质、港口、建筑物、河口等地貌特征。高海拔和高角度基岩往往是沉积物的来源，是沉积物沉积的主要贡献者。海岸线发生明显变化的区域集中在胶州湾地区，且在青岛海岸的西部和东部发生了重大变化，由于自然和人为因素的综合影响，海岸线已大大扩展了向海一侧的范围。沿海演变的主要因素是沿海工程建设，此外，沿海演变的因素还包括其他三大建设活动：水产养殖池塘、盐田和港口建筑的修复。触发海岸线变化的驱动力显示出明显的时间异质性。因此，本研究介绍了沿海地区的监测过程，并利用地理空间技术分析了海岸线变化，这将对青岛沿海地区的沿海地区规划和管理具有重大的实用价值。
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