[發(fā)明專利]基巖海岸岸線的提取方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710665257.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107563296B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓宇;陳勁松;郭善昕;張彥南;姜小礫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明涉及一種基巖海岸岸線的提取方法，包括：采用基于面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢?duì)欲提取基巖海岸岸線的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分割；根據(jù)上述多尺度分割后的遙感影像數(shù)據(jù)建立運(yùn)算特征；根據(jù)建立的運(yùn)算特征建立隸屬度函數(shù)；利用模糊規(guī)則設(shè)置隸屬度函數(shù)對(duì)海水進(jìn)行判別的判別區(qū)間，并利用所述判別區(qū)間對(duì)隸屬度函數(shù)賦值；對(duì)賦值后隸屬度函數(shù)進(jìn)行分類處理，提取海水對(duì)象，得到基巖海岸岸線。本發(fā)明還涉及一種基巖海岸岸線的提取系統(tǒng)。本發(fā)明具有較強(qiáng)的全局搜索能力和魯棒性，能較好地分辨和提取以及放大對(duì)分類有用的特征，分類結(jié)果輪廓清晰，且分類結(jié)果的破碎化程度較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基巖海岸岸線的提取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基巖海岸是自然海岸的重要組成部分，其通常由外部輪廓清晰且分明的硬質(zhì)巖石構(gòu)成，其通常還含有突出的海岬，海岬與海岬之間還存在深入陸地的海灣，與其它自然岸線相比較，基巖海岸的岸線往往特別曲折復(fù)雜。基巖海岸往往都比較陡峭，其坡度非常大，有些區(qū)域近乎垂直，故而即使海水潮位變化巨大，基巖海岸水平方向上水邊界線的波動(dòng)也并不顯著，換句話說(shuō)，海水潮位變化對(duì)基巖海岸岸線提取的影響很小。除此之外，基巖海岸近海一側(cè)的巖石灘具有防止海水侵入和腐蝕的作用，因此大潮上沖流都無(wú)法越過(guò)基巖海岸的海蝕崖，所以基巖海岸的岸線提取往往都比較簡(jiǎn)單，僅需找到海蝕崖的浸水痕跡線。

基于遙感技術(shù)對(duì)基巖海岸的岸線進(jìn)行識(shí)別和提取的方法有很多，這些方法總體上可以歸納為人工目視解譯和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯兩大類。人工目視解譯就是利用人機(jī)交互的辦法描繪出基巖海岸的岸線，并將描繪結(jié)果轉(zhuǎn)存為線性的矢量數(shù)據(jù)，這種方法對(duì)操作人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求較高，作業(yè)量巨大且耗時(shí)耗力，并且由于人工操作存在大量人為誤差而很難保證結(jié)果的客觀性和一致性。鑒于人工目視解譯的局限性，計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯技術(shù)便被不斷提出，并已逐漸成為遙感海岸線提取的主要技術(shù)手段之一。

同時(shí)，在識(shí)別基巖海岸海蝕崖浸水痕跡線的過(guò)程中存在很多“亦此亦彼”的不確定特征，換句話說(shuō)，浸水痕跡線兩側(cè)的目標(biāo)地物的分類邊界不是很明確，具有一定的模糊性。具體來(lái)講，模糊性是指客觀差異的中介過(guò)渡性所引起的劃分上的一種不確定性，這種過(guò)渡性不可避免地形成分類上的不確定性，即模糊性。

傳統(tǒng)的基巖海岸岸線提取方法大多依賴于實(shí)地?cái)?shù)據(jù)測(cè)繪，即由測(cè)繪人員通過(guò)攝影測(cè)量技術(shù)和一定的儀器設(shè)備在海岸帶沿線進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，這種人工解譯基巖海岸岸線的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率極低、而且受人為經(jīng)驗(yàn)影響嚴(yán)重。為了改進(jìn)實(shí)地測(cè)繪的效率問(wèn)題，基于遙感技術(shù)的海岸線提取方法脫穎而出。通常來(lái)講，利用遙感技術(shù)對(duì)基巖海岸岸線進(jìn)行識(shí)別和提取往往需要較高的影像質(zhì)量，因?yàn)橹挥休^高的空間分辨率才有可能刻畫(huà)出基巖海岸的細(xì)節(jié)信息。截止目前，大多數(shù)關(guān)于海岸線提取的技術(shù)方法都姑且將海岸瞬時(shí)水邊界線默認(rèn)為該海岸的岸線，這樣做在一定大尺度下是可行的，但是對(duì)于精細(xì)海岸線提取來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的將瞬時(shí)水邊界線當(dāng)作基巖海岸的海岸線并不可取，在遙感數(shù)據(jù)中尋找基巖海岸海蝕崖的浸水痕跡線，并使用其作為基巖海岸的海岸線則更為可靠。在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上，模糊分類被逐漸用于精確刻畫(huà)基巖海岸岸線的位置，利用模糊分類解決基巖海岸岸線提取過(guò)程中海蝕崖浸水痕跡線模糊性問(wèn)題的關(guān)鍵則是利用隸屬度函數(shù)對(duì)海蝕崖浸水痕跡線的相對(duì)位置進(jìn)行判別。目前可以用于模糊分類的隸屬度函數(shù)很多，但是在解決基巖海岸岸線提取這個(gè)問(wèn)題上仍然沒(méi)有確定的準(zhǔn)則，對(duì)于不同隸屬度函數(shù)的提取結(jié)果也沒(méi)有相關(guān)的對(duì)比分析。對(duì)于模糊分類算法來(lái)說(shuō)，利用常用的隸屬度函數(shù)進(jìn)行分類的結(jié)果常常會(huì)面臨邊緣模糊，局部收斂不足，斑塊破碎化嚴(yán)重，散落分布較多等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種基巖海岸岸線的提取方法及系統(tǒng)，其能夠避免利用常規(guī)隸屬度函數(shù)進(jìn)行模糊分類的局限性問(wèn)題，能較好地分辨和提取以及放大對(duì)分類有用的特征，分類結(jié)果輪廓清晰，且分類結(jié)果的破碎化程度較低。