[發(fā)明專利]海上風(fēng)機引起的潮間帶沖淤狀況衛(wèi)星遙感定量評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011336003.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112381033A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張東;周永;鄧慧麗
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T17/05;G01S19/13
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 湯金燕

1.一種海上風(fēng)機引起的潮間帶沖淤狀況衛(wèi)星遙感定量評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10，收集覆蓋潮間帶風(fēng)電區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中提取瞬時水邊線，并計算影像成像時刻潮位控制站點的潮位值；

S20，通過瞬時水邊線篩選與排序、影像序列合成、水陸分界線提取、水邊線離散與潮位插值、潮間帶DEM構(gòu)建和潮溝DEM鑲嵌處理，得到反映潮間帶表面微地形細節(jié)特征的高精度潮間帶DEM；

S30，模擬潮間帶風(fēng)機點位處無風(fēng)機狀態(tài)下的假想沙體灘面高程；

S40，從高精度潮間帶DEM上提取風(fēng)機點位處的高程，計算其與風(fēng)機點位處的假想沙體灘面高程之間的高程差，定量估算風(fēng)機點位的潮間帶沖淤速率，確定潮間帶沖淤強度等級，評估風(fēng)機建設(shè)引起的潮間帶沖淤狀況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)機引起的潮間帶沖淤狀況衛(wèi)星遙感定量評估方法，其特征在于，所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)包括多源多時相遙感影像；

所述收集覆蓋潮間帶風(fēng)電區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中提取瞬時水邊線，并計算影像成像時刻潮位控制站點的潮位值包括：

步驟S11：收集覆蓋潮間帶風(fēng)電區(qū)域的多源多時相遙感影像，進行輻射定標和大氣校正，通過地面控制點完成幾何精校正；

步驟S12：選擇設(shè)定的水體指數(shù)對影像進行水體信息增強處理，利用閾值法完成水陸分離，對分離后的水體二值影像進行邊緣檢測和柵格-矢量轉(zhuǎn)換處理，得到矢量格式的瞬時水邊線；

步驟S13：按潮間帶風(fēng)電區(qū)域范圍確定潮位控制站點，收集潮位資料，計算潮汐調(diào)和參數(shù)；以潮汐調(diào)和參數(shù)、站點位置信息作為輸入，結(jié)合潮汐調(diào)和分析模型計算各站點在遙感影像成像時刻的潮位高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)機引起的潮間帶沖淤狀況衛(wèi)星遙感定量評估方法，其特征在于，所述通過瞬時水邊線篩選與排序、影像序列合成、水陸分界線提取、水邊線離散與潮位插值完成潮間帶DEM構(gòu)建和潮溝DEM鑲嵌處理，得到反映潮間帶表面微地形細節(jié)特征的高精度潮間帶DEM包括：

步驟S21：對瞬時水邊線依次按照平面位置關(guān)系和潮位高低關(guān)系進行排序篩選，刪除存在錯誤關(guān)系的瞬時水邊線，篩選出平面位置聚集、潮高分別在相應(yīng)設(shè)定范圍內(nèi)的瞬時水邊線組，計算其對應(yīng)的影像組的改進歸一化差值水體指數(shù)MNDWI，以像元為基礎(chǔ)進行MNDWI影像序列合成；其中，MNDWI的計算公式如下：

式中，R_g為綠波段反射率；R_swir為短波紅外波段反射率；

步驟S22：對合成圖像進行閾值分割和邊緣檢測處理，提取合成的水陸分界線；

步驟S23：對篩選保留的瞬時水邊線和合成的水陸分界線進行離散，利用反距離加權(quán)平方插值完成對離散點的潮位賦值，利用TIN方法構(gòu)建初始潮灘DEM；

步驟S24：挑選覆蓋潮間帶風(fēng)電區(qū)域的平均大潮低潮期影像，根據(jù)步驟S12提取潮溝兩側(cè)邊界線，將其形成面圖層，按照邊界寬度提取潮溝中線；將潮溝邊界線和中線按照步驟S23進行離散、潮位賦值，構(gòu)建潮溝DEM；

步驟S25：將潮溝DEM與初始潮灘DEM進行鑲嵌處理，得到反映潮間帶表面微地形細節(jié)特征的高精度潮間帶DEM。