長江口淤泥質潮灘高程遙感定量反演及沖淤演變分析.pdf

1、淤泥質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)地形測量難度較大。由于淤泥質潮灘具有一些能被可見光和近紅外傳感器探測到的特征，所以遙感技術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相衛(wèi)星影像資料及海圖資料，結合實地調查完成了上海市不同時期的灘涂資源解譯工作，統(tǒng)計結果為探明上海市灘涂資源總量及其變化規(guī)律提供了科學依據。 利用遙感水邊線方法和數值模型建立淤泥質潮灘的數字高程模型(

2、DEM)。作者在分析長江口區(qū)不同濃度水體與背景地物光譜特征的基礎上，利用多時相衛(wèi)星遙感影像，采用決策樹方法及區(qū)域增長算法提取水邊線信息，提高了水邊線提取效率和精度。利用國際上成熟的水動力數值模型(Delft-3D)模擬衛(wèi)星過境時刻的潮位。最后，對具有高程值的水邊線系列利用不規(guī)則三角網(TIN)完成插值，生成潮灘的數字高程模型。將得到的初始高程模型輸入水動力模型，細化原來的地形條件重復運行模型，并將模型結果與水邊線提取結果對比，進一步微調

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象，為消除潮灘沖淤變化的影響，選取相近年份的遙感數據為數據源，利用上述方法建立了不同時間段內的潮灘高程模型，并通過對比分析研究了長江口深水航道工程對九段沙沖淤演變的影響。 以多時相高分辨率航空影像為數據源，在分析潮灘的動力沉積、動力地貌和光譜信息特征的基礎上，進行了崇明東灘潮溝信息的提取。根據上述的提取結果研究了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，結合實測潮溝寬深比資料實現了潮溝地形反演，使潮灘地形得到更精細的刻畫。 利用大量的實測植被光譜及生態(tài)調查數據，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)境因子的關系，并以此為基礎將植被覆蓋度指數(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上，構造模糊矩陣，根據輔助信息對不

5、同植被類型的隸屬關系對誤分的像元進行二次分類，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測的高程剖面，計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。結合上述高程反演及平均沖淤速率計算結果，探討崇明東灘高程及沉積速率之間的相互關系。根據植被信息提取結果，研究了崇明東灘植被對潮灘沉積速率的影響，同時根據野外實測光灘區(qū)及植被區(qū)的流速、流向及懸沙濃度特征進一步研