[发明专利]基岩海岸岸线的提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种基岩海岸岸线的提取方法，包括：采用基于面向对象的方法，对欲提取基岩海岸岸线的遥感影像数据进行多尺度分割；根据上述多尺度分割后的遥感影像数据建立运算特征；根据建立的运算特征建立隶属度函数；利用模糊规则设置隶属度函数对海水进行判别的判别区间，并利用所述判别区间对隶属度函数赋值；对赋值后隶属度函数进行分类处理，提取海水对象，得到基岩海岸岸线。本发明还涉及一种基岩海岸岸线的提取系统。本发明具有较强的全局搜索能力和鲁棒性，能较好地分辨和提取以及放大对分类有用的特征，分类结果轮廓清晰，且分类结果的破碎化程度较低。

技术领域

本发明涉及一种基岩海岸岸线的提取方法及系统。

背景技术

基岩海岸是自然海岸的重要组成部分，其通常由外部轮廓清晰且分明的硬质岩石构成，其通常还含有突出的海岬，海岬与海岬之间还存在深入陆地的海湾，与其它自然岸线相比较，基岩海岸的岸线往往特别曲折复杂。基岩海岸往往都比较陡峭，其坡度非常大，有些区域近乎垂直，故而即使海水潮位变化巨大，基岩海岸水平方向上水边界线的波动也并不显著，换句话说，海水潮位变化对基岩海岸岸线提取的影响很小。除此之外，基岩海岸近海一侧的岩石滩具有防止海水侵入和腐蚀的作用，因此大潮上冲流都无法越过基岩海岸的海蚀崖，所以基岩海岸的岸线提取往往都比较简单，仅需找到海蚀崖的浸水痕迹线。

基于遥感技术对基岩海岸的岸线进行识别和提取的方法有很多，这些方法总体上可以归纳为人工目视解译和计算机自动解译两大类。人工目视解译就是利用人机交互的办法描绘出基岩海岸的岸线，并将描绘结果转存为线性的矢量数据，这种方法对操作人员的技术和经验要求较高，作业量巨大且耗时耗力，并且由于人工操作存在大量人为误差而很难保证结果的客观性和一致性。鉴于人工目视解译的局限性，计算机自动解译技术便被不断提出，并已逐渐成为遥感海岸线提取的主要技术手段之一。

同时，在识别基岩海岸海蚀崖浸水痕迹线的过程中存在很多“亦此亦彼”的不确定特征，换句话说，浸水痕迹线两侧的目标地物的分类边界不是很明确，具有一定的模糊性。具体来讲，模糊性是指客观差异的中介过渡性所引起的划分上的一种不确定性，这种过渡性不可避免地形成分类上的不确定性，即模糊性。

传统的基岩海岸岸线提取方法大多依赖于实地数据测绘，即由测绘人员通过摄影测量技术和一定的仪器设备在海岸带沿线进行实时测量，这种人工解译基岩海岸岸线的方法费时费力，效率极低、而且受人为经验影响严重。为了改进实地测绘的效率问题，基于遥感技术的海岸线提取方法脱颖而出。通常来讲，利用遥感技术对基岩海岸岸线进行识别和提取往往需要较高的影像质量，因为只有较高的空间分辨率才有可能刻画出基岩海岸的细节信息。截止目前，大多数关于海岸线提取的技术方法都姑且将海岸瞬时水边界线默认为该海岸的岸线，这样做在一定大尺度下是可行的，但是对于精细海岸线提取来说，简单的将瞬时水边界线当作基岩海岸的海岸线并不可取，在遥感数据中寻找基岩海岸海蚀崖的浸水痕迹线，并使用其作为基岩海岸的海岸线则更为可靠。在遥感技术的基础上，模糊分类被逐渐用于精确刻画基岩海岸岸线的位置，利用模糊分类解决基岩海岸岸线提取过程中海蚀崖浸水痕迹线模糊性问题的关键则是利用隶属度函数对海蚀崖浸水痕迹线的相对位置进行判别。目前可以用于模糊分类的隶属度函数很多，但是在解决基岩海岸岸线提取这个问题上仍然没有确定的准则，对于不同隶属度函数的提取结果也没有相关的对比分析。对于模糊分类算法来说，利用常用的隶属度函数进行分类的结果常常会面临边缘模糊，局部收敛不足，斑块破碎化严重，散落分布较多等问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基岩海岸岸线的提取方法及系统，其能够避免利用常规隶属度函数进行模糊分类的局限性问题，能较好地分辨和提取以及放大对分类有用的特征，分类结果轮廓清晰，且分类结果的破碎化程度较低。