Автоматическое выделение береговой линии и анализ ее изменений с использованием технологий дистанционного зондирования и ГИС

В исследовании рассматриваются изменения положения береговой линии прибрежной зоны Циндао в период с 2000 по 2019 год с использованием геоинформационных систем (ГИС), технологий дистанционного зондирования, Digital Shoreline Analysis System и спутниковых снимков Landsat. Определение перемещения береговой линии с помощью подходящего метода представляет собой важную задачу для этого чрезвычайно динамичного побережья. Изменения береговой линии количественно оценивались статистически с использованием трех методов: скорости по линейной регрессии (Linear Regression Rate), скорости по конечным точкам (End Point Rate) и чистого перемещения береговой линии (Net Shoreline Movement). Для автоматического выделения береговой линии применялись различные методы; наиболее подходящим оказался алгоритм выделения границ Канни, обеспечивший наиболее точный результат. Максимальные значения аккумуляции составили соответственно 266,07 м/год, 2391,85 м и 124,47 м/год для скорости по конечным точкам, чистого перемещения береговой линии и скорости по линейной регрессии. Максимальные значения абразии составили соответственно −142,55 м/год, −1234,59 м и −63,22 м/год для тех же показателей. В статье представлен процесс мониторинга побережья и анализа изменений береговой линии с использованием геопространственных методов, который может способствовать планированию и управлению прибрежной зоной Циндао. Применимость предложенной модели была проверена путем сравнения с другими универсальными алгоритмами выделения границ, включая операторы Собеля, Прюитта и Робертса; было установлено, что предложенная модель превосходит их по точности обнаружения береговой линии.