基于改进标记分水岭的高分辨率遥感影像海岸水边线提取方法

栾奎峰，刘 帅，潘与佳，朱卫东*，李丕学,裘 诚，邱振戈，沈 蔚，3，王 洁，王振华

(1.上海海洋大学 海洋科学学院，上海 201306；2.上海市海洋监测预报中心，上海 200062；3.上海河口海洋测绘工程技术研究中心，上海 201306)

0 引言

海岸线是海洋与陆地的分界线[1]。如何快速、准确提取海岸线具有重要意义。遥感技术具有全天候、全天时、覆盖面积广和数据来源丰富等优点，已成为海岸线提取的重要手段[2-3]。现有基于遥感手段的海岸线提取方法主要有：阈值分割法[4]、边缘检测法[5]、活动轮廓模型法[6]、面向对象法[7]、区域生长法[8]和元胞自动机法[9]等。分水岭算法是一种基于形态学的图像分割算法，定位准确，适用于分割粘连的目标，得到单个像素宽度和连续封闭分割边缘，适用于海岸线的提取。VINCENT et al[10]最早提出一种比较经典的分水岭检测算法，以梯度图像作为输入进行分割；GAO et al[11]先采用数学形态学中的面积算子对图像进行简化，然后再进行分水岭分割；NING et al[12]在Mean-Shift聚类分割后进行分水岭分割，并通过人工干预进行区域合并得到分割结果；林振荣 等[13]先采用形态学滤波进行降噪处理，然后在分水岭分割后进行区域合并；PUISSANT et al[14]基于形态学工具“击中击不中变换”定义模板，通过双重阈值对结果进行组合，再进行标记的分水岭变换，得出准确的海岸线。随着国产高分辨率多光谱卫星数据的发展，影像上像元的纯净度提高，地物更加清晰，但细节也被放大，噪声变得更多，同物异谱和异物同谱现象大量存在，使影像中出现许多局部灰度极值区域，原有的标记分水岭算法存在过分割现象，产生许多无效数据。……