海岸带作为连接海洋和陆地系统的特殊地理地带，与人类的生存与发展密切相关，但其自然和生态环境极其脆弱和敏感。气候变化和人类活动给海岸带环境带来了巨大压力，导致其生态环境不断恶化。近年来遥感技术已成为海岸带地理环境监测的重要手段之一，在海岸带规划、管理和保护中扮演着举足轻重的角色。

　　遥感技术在海岸带地理环境监测中的主要应用：土地利用/覆盖、土壤质量、植被、海岸线、水色、水深和水下地形及灾害。

　　1、土地利用/覆盖

　　遥感影像是海岸带土地利用/覆盖分类的主要数据源。

　　海岸带湿地一直是海岸带土地利用/覆盖分类中的重要研究对象。遥感技术可以获取大范围、长时间的湿地分布信息，有助于分析其变化趋势及影响因素等。

　　海岸带土地利用/覆盖分类一般结合遥感影像、地表高程、岸线和坡度等辅助数据，以人工调绘或已有的专题图为依据获取地物样本，对影像进行监督解译，获取最终的结果。最近几年，无人机因其灵活方便、监测精度高等特点，在国内外海岸带监测中发挥越来越多的作用，成为当前海岸带遥感分类的重要数据源之一。

　　2、土壤质量

　　滩涂土壤是海岸带湿地的重要组成部分，因其发育不明显以及理化性状差，易受到盐渍化和重金属污染的破坏。

　　实时精准地获取海岸带滩涂土壤属性信息，监测滩涂土壤盐渍化和重金属污染的空间分布状况，对于海岸带生态环境的保护意义重大。

　　目前，研究者主要利用地面实测的高光谱数据监测海岸带滩涂土壤盐度和重金属等属性信

　　息，基于星载或机载高光谱影像的研究仍处于起步阶段，主要制约在于缺乏可用且廉价的覆盖海岸带地区的高光谱影像数据。随着无人机高光谱遥感技术的发展，基于高光谱影像的海岸带土壤质量研究及应用将迎来更大的发展机遇。

　　3、植被

　　植被是海岸带自然资源的重要组成部分，主要包括盐土植被(陆生、沼生及水生)与沙生植被，直接影响海岸带湿地生态服务功能与价值。海岸带植被资源的遥感监测有助于海岸带生态系统的合理开发与利用，并为入侵植物的控制与治理提供有效的信息支持。

　　目前，学者主要利用中等空间分辨率的单时相、多时相或融合的多光谱影像研究海岸带植被覆盖度、分类制图、生物量、碳储量、净初级生产力等为海岸带植被群落结构、滨海湿地景观格局变化、碳循环及海岸带生态系统健康评价的研究提供可靠依据。

　　红树林是海岸带重要的植被资源，具有促淤造陆、防浪护堤以及维持生物多样性和全球碳平衡等功能。红树林识别及其时序变化是红树林宏观、区域尺度动态监测的一个重要领域。

　　尽管遥感技术能快速获取海岸带植被或入侵植物动态分布信息，“同质异谱”与“同谱异质”的现象仍然突出，易造成植被种类的错分。

　　4、海岸线

　　海岸线为陆地与海洋之间的交界线，随潮水涨落而发生位置变动。海岸线可以大致划归为人工岸线与自然岸线两个一级类，进而根据形态和组成物质将自然岸线划分为基岩岸线、砂质岸线、生物岸线、淤泥质岸线等二级分类。近年来，遥感以其覆盖范围广、重复周期短、获取成本低等特点，在海岸线研究和监测中表现出显著优势，成为海岸线研究中的重要手段。

　　基于遥感技术的海岸线研究所用到的数据源主要是光学影像，结合影像上各类型岸线的地理及光学特征，建立岸线解译准则并对岸线类型进行人工目视解译，确定其类型。基于遥感影像的海岸线分类在一定程度上受到影像空间分辨率制约，误差较大，在分类精度上仍有很大提升空间。高空间分辨率遥感影像的应用将有助于改善海岸线的提取精度。

　　5、水色

　　近年来受沿海地区经济高速发展及全球气候变化的影响，沿岸水体正面临着越来越大的压力，主要表现为水质下降、赤潮频繁发生等。海岸带水色遥感通过获取海面上行的离水辐亮度，经大气校正和水色信息反演，得到水体中浮游植物色素浓度、悬浮颗粒浓度等要素信息，进而实现对河口、近岸水体水质的大范围动态监测，为近海初级生产力、海洋通量、渔业资源监测等方面提供一种有效工具。

　　由于近岸水体物质组成多样、来源复杂，水体生物—光学特性的差异较大，水色反演算法的区域性特征明显，未来需要在大量现场数据同步采集基础上不断优化现有算法，以提高水色遥感的反演精度与应用范围。

　　6、水深和水下地形

　　近岸水深和水下地形是海岸带环境的重要要素，其测量数据在航运安全保障、海洋科学研究、近岸风暴潮模拟、沿岸设施建设、海洋生态系统监测、海岸带管理、岸线侵蚀坍塌检测等方面有着重要应用。基于遥感手段的近岸水深和水下地形测量的方法得以发展，这些方法主要包括光学摄影测量、多光谱遥感测深、SAR浅海测深、卫星高度计测深和机载激光测深等。

　　光学摄影测量利用不同角度拍摄的水底立体像对，通过摄影测量的方法提取水下地形。该方式只能在水色特别清澈的情况下进行，受水体浑浊度、海水悬浮物、太阳照度、海浪大小等因素影响非常大。

　　多光谱遥感测深是基于不同光学波段接收辐射亮度与水深之间的关系，通过建立物理模型或者经验模型反演水深信息。

　　水下地形在潮流、风的作用下会影响SAR的海表散射强度，基于这样的物理过程可以从SAR散射强度信息中反演水深信息。

　　卫星高度计测深是根据测高卫星获取的海面高程恢复海洋重力场，再由重力异常计算海洋深度。

　　不过，基于多光谱数据、SAR数据或卫星测高数据的水深反演都是间接测量方式，其水深测量精度往往得不到保证。

　　机载激光测深是一种主动式的水深测量方法，它通过发射可以穿透水体的蓝绿波段激光进行水深直接测量，能够快速高效精确地测量近岸水深和水下地形。

　　7、灾害

　　海岸带灾害包括海岸带滑坡、海啸造成的海岸带地质灾害和海洋溢油污染造成的海岸带生态灾害等。对海岸带灾害进行全面系统的调查、监测、预警预报，对于海岸带防灾减灾和海洋经济的发展具有重要意义。

　　海岸带滑坡是一种破坏性极强的频发地质灾害。海岸带滑坡的遥感监测方法包括光学和微波遥感两类。光学遥感滑坡调查通过滑坡前后基础影像的地物特征点识别滑坡运动特征，提取灾害点信息。微波遥感滑坡监测方法有基于雷达相位信息和基于雷达幅度信息两种模式。基于雷达相位信息的合成孔径雷达干涉测量(In SAR)是一种毫米级精度的大地测量工具，但传统的干涉测量的观测精度容易受到地形、大气和轨道等误差源的影响。此后，时序合成孔径雷达干涉测量(MT-In SAR)技术开始用于滑坡体长周期的运动趋势研究以及短周期的季节性活动研究。MT-In SAR可通过多幅雷达影像干涉图对In SAR的误差源进行校正，从而提高滑坡监测的精度，监测成果可用于泥石流灾害预警、滑坡体积质量估计和滑坡动力学机制分析。基于雷达幅度信息的监测模式适用于部分滑坡速度快的滑坡体存在形变量超过In SAR可检测的最大形变梯度的情况。地表散射特性变化引起的时间去相干效应和垂直基线引入的空间去相干效应也会造成形变相位失真的情况。这两种情况下，无法通过相位干涉来获取滑坡的雷达视线方向形变量，可选择偏移量跟踪技术，获取SAR影像上地物对应像素点的位移量。

　　海啸由海底地震、火山喷发、水下塌陷或滑坡触发得破坏性海浪。海啸预警系统和实时监测工具包括：用于地震监测的实时强震传感器和卫星导航定位系统(BDS/GPS)网络、用于感应异常海浪的深海压力记录仪(BPR)网络以及海啸接近海岸时高频(HF)雷达海流速度观测。海啸预警系统的正常运行可以为沿海居民在海啸发生过程中赢得宝贵的逃生时间。除实时预警系统外，遥感可用于海啸发生之前的潜在风险区域评估，用于海啸的前期预警和高效疏散预案的制定。遥感可有效评估受灾区域房屋、建筑和工农业用地的受损程度；基于长期的遥感影像时序观测可以量化评估海啸后海岸带植被的破坏和恢复过程。

　　海洋油污污染的主要来源是船舶和石油平台，海洋溢油事故发生频率高、影响范围大、影响程度深，因此溢油监测对于溢油污染的及时处理和海洋生态环境保护具有重要意义。遥感溢油范围监测手段包括可见光、近红外、高光谱和微波遥感监测。可见光范围的溢油监测主要数据源包括MODIS、MERIS和Landsat TM/ETM+等光学影像，此外，Landsat 8影像还可识别海上的石油和天然气开发平台。近红外光谱分析系统主要用于实地实时的溢油检测。高光谱遥感根据光谱特征可区分不同类型的油污。微波遥感具备全天侯的油污探测能力，但需要在一定的风力条件，油膜才会减少雷达波的后向散射，在SAR影像上以暗区域存在。另外，根据SAR影像的极化信息和散射特征，也可以实现溢油信息的提取。

　　遥感在海岸带灾害领域具有不可忽视的监测能力，但在突发性的海岸带灾害面前，获取任意时间地点的遥感数据暂时还无法实现。所以为了实现遥感对于海岸带灾害的快速反应，还需要进一步开发海岸带遥感监测平台，提高海岸带遥感观测技术水平。

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