从遥感图像中量化planview河流变化和特征的形态学独立方法

集锦

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我们开发了一种分析河流平面图特性和动力学的新方法。

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该方法可应用于任何平面形态的河流。

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该方法将为河流动力学建模提供所需的新数据集。

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我们的分析方法是为使用河流图像的全球数据集而开发的。

摘要

长期以来，河流遥感图像一直是表征河道特性和检测平面变化的一种手段。在过去十年中，卫星图像和处理工具的可用性急剧增加，这为极大地扩展我们对河流形态和动力学的时空尺度的理解创造了潜力。迄今为止，大多数基于遥感数据的GIS和河流平面图变化自动分析都是针对单线程曲流河系统开发的。这些方法对地球上许多具有复杂多通道平面形状的河流的适用性有限。在这里，我们提出了一组分析算法的方法，这些算法统称为空间连续河岸侵蚀和累积测量（SCREAM）。SCREAM分析planview河流指标，而不考虑河流形态。这些算法通过两个时间段采集的图像生成的河道二进制掩模来量化河岸的侵蚀和淤积速率。此外，该计划量化了河道和周围漫滩之间的变化面积，以及这两个时间段内损失或形成的岛屿面积。为了检查与当地河道属性相关的侵蚀率变化，并在不同大小的河流系统之间进行速率比较，该程序确定了每个河岸像素处的河道宽度和河岸曲率。SCREAM是在从一系列具有不同空间分辨率的观测平台获取的图像中，在具有不同和复杂平面形态的河流上开发和测试的。SCREAM生成的指标与手动测量值的验证和验证表明，在确定河道宽度、侵蚀和河岸方面没有明显的测量误差。SCREAM有潜力提供数据，用于定量检查侵蚀率控制，并用于比较大小和平面形态广泛的河流系统中的侵蚀率。